一．電磁仿真計算特點與硬件配置分析
電磁仿真
電磁仿真廣泛應用于無線和有線通信、計算機、衛星、雷達、半導體和微波集成電路、航空航天等領域，從毫米波電路、射頻電路封裝設計驗證，到混合集成電路、PCB板、無源板級器件、RFIC/MMIC設計，天線設計，微波腔體、衰減器、微波轉接頭、波導錄波器等設計等。
電磁仿真
1.1 電磁仿真算法分類、計算特點計算電磁學（CEM）方法大致可分為2類：精確算法和高頻近似方法。
（1）全波精確計算法
包括差分法（FDTD，FDFD）、有限元（FEM）、矩量法（MoM）以及基于矩量法的快速算法（如快速多極子FMM和多層快速多極子MLFMA）等，其中，在解決大目標電磁問題中最有效的方法為多層快速多極子方法。
（2）高頻近似方法
一般可歸作2類：一類基于射線光學，包括幾何光學（GO）、幾何繞射理論（GTD）以及在GTD 基礎上發展起來的一致性繞射理論（UTD）等；另一類基于波前光學，包括物理光學（PO）、物理繞射理論（PTD）、等效電磁流方法（MEC）以及增量長度繞射系數法（ILDC）等。
算法分類
算法計算特點匯總如下
算法匯總
小結
1. 時域算法，屬于顯式算法，傳統的CPU多核加速比好，核數越多計算越快，此外，并行度高，支持GPU加速計算，注意大部分求解器對GPU要求是雙精度計算為主，也就是說需要用雙精度性能高的GPU卡。
2. 頻域算法，屬于隱式算法，支持多核并行計算，但核數并行計算有限，不支持GPU計算，提升性能的手段，就是提升CPU的頻率，足夠大的內存，值得注意當內存非常大的時候（超過192GB），硬盤io性能非常關鍵。
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1.2 對并行計算求解過程分析如何配置CPU要根據求解過程和算法特點，尤其要了解時域、頻域兩大算法特點緊密結合，這樣才能更高效更合理，從并行求解流程圖看，循環計算過程是單核和多核交叉過程。
工作站處理過程
上圖可以看出，CPU選型非常重要，CPU睿頻足夠高，大幅縮短【階段1】求解時間，和整機足夠核數+高頻運行，大幅縮短【階段2】的求解器解算時間
常規工作站賣家，提供的機器往往多核忽視了睿頻的重要性，整個計算過程效率非常低。
因此 硬件配置注意：
1. 如果是時域算法為主，例如 FDTD、FIT求解器，由于并行度高，工作站配置盡量多核，可顯著提升求解速度，同時注意階段1睿頻高的處理器更快，如果是以GPU計算為主，可以配置CPU頻率高，核數少的，這樣整個過程顯著提升。
2. 如果是隱式算法為主，例如 FEM，MOM求解器，由于并行度有限，一定要睿頻盡可能高，同時保證足夠的核數的并行，這樣整個求解過程無死角瓶頸。
3. 如果是多種算法并用，CPU要足夠核數與高睿頻之間選擇一個兼顧的規格，三種應用（時域算法、頻域算法、混合算法）都均能確保工作站硬件計算性能最大化。
考慮到上述計算特點，CPU的選擇對整個求解過程極其重要，下面是最新上市的intel Xeon Schalable(可擴展)處理器多種規格，UltraLAB選型分析：
CPU選擇分析 1
CPU選擇分析 2
1.3 CEM求解規模與硬件配置推薦
a）基于時域算法硬件配置參考（CPU類）
b）基于頻域算法硬件配置參考
c）基于超大規模時域算法求解GPU選型
GPU選擇
如果以GPU求解為為主，可選的GPU卡參考下表
GPU卡參考
二．基于電磁仿真計算的機型介紹以ultralab定制圖形工作站為例
2.1. 極速圖形工作站H490
ultralab H490
配置特點：（1）CPU具有高頻率，適合中小規模時域與頻域求解6核5.0GHz，8~10核4.8GHz，12~14核4.6GHz，16~18核4.4GHz（2）GPU支持雙GPU架構超算顯著優勢：和市場上單路cpu架構的工作站（單Xeon E5v4，單Xeon W-2100系列，單Xeon Schalable系列）相比，擁有超高頻率，在多核并行計算（特別是頻域求解），性能出眾
2.2. 高性能計算工作站EX620
ultralab EX620
配置特點：
CPU支持雙Xeon Schalable（可擴展）處理器，擁有更高頻率和更低延遲，適合中大規模時域與頻域求解提供規格：24核*4GHz/4.2GHz
36核3.7GHz/3.7GHz
40核3.1GHz/3.7GHz
48核*3.5GHz/3.7GHz
56核*3.3GHz/3.8GHz
GPU支持雙GPU架構超算顯著優勢：和市場上常規雙路cpu工作站（雙Xeon E5v4，雙Xeon Schalable系列）相比，擁有更高頻率，多核并行計算（時域、頻域算法），定位精準高效，顯式計算（EX620i）、顯式隱式計算通吃（EX620）
2.3. 超大規模仿真計算機型Alpha720
ultralab Alpha720
配置特點：
CPU支持4顆Xeon E7v4處理器(最高到96核)，擁有更高頻率和更低延遲，適合超大規模時域算法求解提供規格：72核2.8GHz，96核2.7GHz
GPU支持雙GPU架構超算顯著優勢：時域求解（CPU計算架構）工作站
2.4. 圖靈超算工作站GX490M或GX620M
ultralab GX490M/GX620M
GX490M配置特點：
CPU具有高頻率，適合中小規模時域與頻域求提供規格：10核4.8GHz，12~14核4.6GHz，16~18核4.4GHz
GPU支持7塊雙槽GPU卡
GX620M配置特點：
CPU支持雙Xeon Schalable（可擴展）處理器，擁有更高頻率和更低延遲，中大規模時域與頻域求解，發揮極致性能提供規格：24核4GHz，36核3.7GHz，40核3.1GHz，48核3.5GHz，56核3.3GHz
GPU支持9塊雙槽GPU卡顯著優勢：基于辦公環境（靜音級）GPU超算性能時域求解計算系統，同時兼顧頻域隱式算法
各種機型性能與差異對比表
在仿真優化HFSS復雜模型時，經常會發現，如果優化調整某個結構尺寸，高頻VSWR指標與低頻VSWR指標存在翹翹板現象，按下葫蘆起了瓢！
島主見過有人用高性能服務器優化大型HFSS模型，十個以上的結構尺寸全做參數化，設置好全頻段VSWR指標，然后啟動HFSS優化，7X24小時不停機盲跑。
這種盲目優化，恐怕跑到宇宙毀滅也得不到最優解，急死俺了！
何以解憂？唯有套路。
下圖來自于百度：
芯片~封裝~子板PCB~連接器~高速背板~連接器~子板PCB~封裝~芯片構成的高速無源鏈路，在設計階段，將此鏈路在A、B、C位置斷開成四截：
如果鏈路對稱，則只需要考慮鏈路的一半，也就是兩截。
當然，仍然可以細分無源鏈路。典型的芯片封裝載板/SIP結構如下圖所示：
上圖這樣的芯片封裝載板~子板PCB這段鏈路還可細分為以下兩段：
分段位置必須位于橫截面尺寸穩定的傳輸線上，也就是阻抗連續的位置，例如PCB微帶線、帶狀線、同軸電纜。
上圖是差分過孔仿真模型，在橫截面尺寸不變（阻抗連續）的PCB布線處分斷是正常的做法。
有些高頻無源鏈路，由于高頻信號的波長幾乎與橫截面結構尺寸相比擬，仿真或測試TDR指標已經不管用了！
在仿真優化HFSS復雜模型時，經常會發現，如果優化某個尺寸，高頻VSWR指標與低頻VSWR指標存在翹翹板現象，按下葫蘆起了瓢！
怎么辦呢？
要先擼低頻，后擼高頻。舉例說明具體做法：
上圖VSWR曲線是高頻66GHz同軸連接器PCB轉換結構模型的仿真指標
藍線是我們預期的無源鏈路的VSWR指標模板，依據無源鏈路復雜性（或經驗）選擇模板斜率；
紅線在原始模型的VSWR曲線，紅線在8~18GHz低頻段超過模板，先調整某個結構尺寸，強制壓下8~18GHz低頻段的VSWR指標；
然后保持此結構尺寸不變的前提下，再調整無源鏈路的另一個結構尺寸，壓下38~66GHz高頻段VSWR指標；
優化后的模型對應綠線所示的VSWR指標。
此做法隱含的原理是：
低頻是基礎，高頻是大樓。
基礎不牢，地動山搖。
復雜無源鏈路仿真優化套路：
√ 復雜無源鏈路可分斷做仿真優化，分斷位置必須位于橫截面尺寸穩定的傳輸線上，也就是阻抗連續的位置。
√ 優化某個尺寸，高頻VSWR指標與低頻VSWR指標存在翹翹板現象，按下葫蘆起了瓢！怎么辦？要先擼低頻，后擼高頻。