求解器

本节是关于求解器的介绍。

在 Home 选项卡中选择所需的求解器，在复合视图窗口中点击任意位置即可添加求解器，在弹出的窗口编辑求解器的属性。软件内置的无源仿真求解器有：

• FDTD求解器
• FDFD求解器
• FDE求解器

软件支持用脚本设置求解器，关于脚本的使用说明请参阅脚本。

计算电磁学算法和求解器

计算电磁学算法

前言中已经介绍了计算电磁学在当代电磁学的研究中发挥着不可替代的作用，同时简要介绍了当前最流行的算法。

软件中包含的求解器对应三种不同类型的计算电磁学算法，每种算法都有最适合的仿真类型，各有优缺点。因此，在设计器件时，首先了解器件的特点，把握每种算法的优势，方便选取恰当的算法，实现器件的高效精确仿真。

计算电磁学算法和求解器

在本软件中，计算电磁学的算法被集成在Simulation下的求解器中，目前包括FDTD、FDFD和FDE三种。

求解器和模型

器件的建模与仿真求解器的关系是独立的，即相同的器件可以被不同的求解器分别求解，同样地，同一个求解器也可以用来求解不同的器件。

仿真前的内存预览

当求解器添加完成后，软件将对整个工程进行内存预估，方便用户选择合适的计算资源进行仿真。可以在 View 选项卡当中点击Check simulation memory进行查看，如下图所示：

其中选项Simulation memory表示仿真所需的内存，Data memory表示记录数据所需要的内存，Simulation bandwidth展示仿真时计算的波长以及带宽，在内存预估时毋需考虑该项。用户需要关注的是网格内存（Mesh memory），运行仿真内存（Running simulation）以及数据记录内存（Data memory）。

Name	Description
Mesh memory	网格内存；表示建立网格所需要的内存，在网格建立后则会释放。
Running simulation	运行仿真内存；是在进行求解器计算时所需要的内存。
Single precision/Double precision	单精度/双精度：表示数据的存储以及计算使用单精度浮点数据类型（float）或双精度浮点数据类型（double），用户可以在Cloud选项卡中进行修改。
Host memory/Graphics memory	主机内存/显卡内存：表示使用CPU/GPU进行计算，用户可以对照Cloud选项卡中选择的资源进行查看。
Data memory	数据内存；包含用户创建的光源以及监视器所需的内存，在这里可以详细查看每个监视器记录数据所需要的内存。

在选择计算资源时，需要考虑两个方面：一方面是网格所需内存大小；另一方面是运行仿真所需内存与记录数据所需内存之和。所选的计算资源内存只需大于这两者中的较大值即可正常计算。例如上图当中，网格内存为15.4GB，而选择单精度CPU资源计算的运行仿真内存为1.11GB，加上此时的数据内存后，所需内存仍然小于网格内存，因此，在这种情况下，选择的计算资源内存大于15.4GB就能满足需求。更多关于计算资源的信息请参阅计算资源。

更多

• 光源
  毫无疑问，光源是求解器的最重要的附属。
  对于存在光源激励的求解器，选择不同的光源，以应对不同的仿真需要。

• 监视器
  对于仿真结果的检查、展示、分析和导出，都需要通过监视器完成。
  监视器是数据搜集器，并且具备分析处理数据的功能。

• 端口
  有些特殊的功能，比如端口，是通过设置求解器后得到的（端口属于FDTD求解器的功能）。