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2012 Fiscal Year Annual Research Report

スケーラブルな超高速回路シミュレーションアルゴリズムに関する研究

Research Project

Project/Area Number 22700058
Research InstitutionUniversity of Shizuoka

Principal Investigator

渡邉 貴之  静岡県立大学, 経営情報学部, 准教授 (90326124)

Project Period (FY) 2010-04-01 – 2013-03-31
Keywords回路とシステム / アルゴリズム / 計算機システム / シミュレーション工学 / ハイパフォーマンスコンピューティング / 半導体超微細化
Research Abstract

本研究では,トランジスタ等の非線形素子を多数含む回路を対象に,その過渡解析の高速化を目的として,これらの回路へのLeapfrog型アルゴリズムの適用を目指している.
平成24年度においては,半導体パッケージにおける電源・グラウンド分配系のモデル化手法の高精度化を検討した.従来のモデルでは,構造格子(長方形メッシュ)を採用しており,斜め境界や曲線境界では階段近似によるモデル化誤差が問題となっていた.そのため,非構造格子(三角形メッシュ)を用いた2種類のモデルを比較し,SPICE型アルゴリズムだけでなく,よりLeapfrog型アルゴリズムに適したモデルについて検討を行った.結果として,解析領域全体に対してドロネー三角形分割を適用し,その外心に接地キャパシタ接続したモデル(D-model)よりも,ドロネー三角形と双対であるボロノイ多角形の母点に接地キャパシタ接続したモデル(V-model)がよりLeapfrog型アルゴリズムを用いて高速に過渡解析が可能であるという知見を得た.また,前者のモデル(D-model)であっても,微小なインダクタを短絡することで,解析時の時間刻み幅を改善可能な手法を新たに提案した.ただし,多層電源・グラウンド分配系には未対応であり,多層化に関しては今後の課題としたい.
また,平成23年度までに開発したモデルの過渡解析に対応した,Leapfrog型アルゴリズムによる解析ソルバをGPU上に実装した.

Current Status of Research Progress
Reason

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (5 results)

All 2013 2012

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] Hybrid Modeling Method for Transient Simulation of Multilayered Power/Ground Planes2012

    • Author(s)
      Takayuki Watanabe
    • Journal Title

      Proc. of EPEPS2012 (IEEE Topical Meeting on Electrical Performance of Electronic Packaging and Systems)

      Pages: 288-291

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 混合モデルを用いた多層電源プレーンの高速過渡解析2012

    • Author(s)
      渡邉貴之
    • Journal Title

      電子情報通信学会 第25回 回路とシステムワークショップ論文集

      Volume: 1 Pages: pp.307-312

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 電源プレーンの過渡解析のための三角形セルを用いた等価回路モデルの比較2013

    • Author(s)
      渡邉貴之
    • Organizer
      電子情報通信学会2013年総合大会
    • Place of Presentation
      岐阜県岐阜市岐阜大学
    • Year and Date
      20130318-20130321
  • [Presentation] Hybrid Modeling Method for Transient Simulation of Multilayered Power/Ground Planes2012

    • Author(s)
      Takayuki Watanabe
    • Organizer
      IEEE Topical Meeting on Electrical Performance of Electronic Packaging and Systems
    • Place of Presentation
      アメリカ合衆国アリゾナ州テンピ市
    • Year and Date
      20121021-20121024
  • [Presentation] 混合モデルを用いた多層電源プレーンの高速過渡解析2012

    • Author(s)
      渡邉貴之
    • Organizer
      電子情報通信学会 第25回 回路とシステムワークショップ
    • Place of Presentation
      兵庫県淡路市ウェスティンホテル淡路
    • Year and Date
      20120730-20120731

URL: 

Published: 2014-07-24  

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