本文以2022R2 HFSS 3D Layout示范四种从封装经PCB到连接器的端对端仿真方法，比较其仿真差异并说明各自所长。
- 前言
BGA封装（Ansys SIwave解决方案）
PCB（Ansys SIwave）
连接器（HFSS解决方案）
如果要把高速传输通道的这三部分一起模拟，在HFSS 3DL内该如何做呢？
有四种方法，各有所长，故事继续看下去 ...
- 封装+PCB+连接器 以3DL Assembly连接求解
这是2016年（R17）开发的方法，其概念是把封装、PCB、连接器都先各自设定好自己的端口与指定求解方式（HFSS/SIwave），最后在HFSS 3D Layout内通过拖拽（或Copy/Paste）+[Place Design]+[Interface]\[Add Interface Ports on Unconnect
Pins]+[LNA analysis]，得到整个串接的S参数。
其优点是可以PCB板子/BGA封装用SIwave解算，而连接器以HFSS解算，最后3DL Assembly就是把这些各别解出的S参数“串接”起来的结果，求解速度快很多，但限制是没有考虑这三部分彼此间的空间（上下）耦合。
- 封装+PCB+连接器
3D结合传统方式直接求解
该方法是把封装、PCB、連接器在3DL內全部以HFSS计算，有考虑这三部分彼此间的耦合。缺点除了求解时间长、耗用硬件资源多(RAM)，还可能会因结构不同部分的尺寸比差异过大(超过1e+7)，导致网格划分困难，甚至初始网格失败。
此例在[Design Settings] \ [HFSS Meshing Method] \ 设定[Phi Plus]可以轻易过关，但若以默认的[Phi mesh]或[Classic mesh]设定解算，则会计算(卡)很久。
- 封装+PCB+连接器
3D结合以Mesh Fusion求解
这方法是把封装、PCB、连接器在3DL内全部以HFSS搭配[Mesh Fusion]求解，有考虑这三部分彼此间的耦合。 连接器以外用HFSS的[Phi mesh]解，而连接器本身以[Mesh Fusion]技术设置[Auto mesh]解。
在HFSS 3D环境内，对于HFSS 3D设计可以通过[Mesh Fusion]选[TAU]或[Classic] mesh，但在HFSS 3D Layout环境内，对于HFSS 3D设计透过[Mesh Fusion]只有[Phi]或[Classic]可选，没有[TAU]。
- 封装+PCB+连接器 以HFSS region+SIwave求解
这方法是连接器与连接器下方PCB以HFSS（HFSS region）计算，其余PCB与封装以SIwave解，有考虑连接器-PCB间与封装-PCB间的耦合。
诀窍是：一开始PCB与BGA封装贴合这步骤必须在SIwave内先做好后再输出到HFSS 3D Layout。 如果PCB与BGA封装贴合这步骤在HFSS 3D Layout内做（如本文方法二、三所示），会发生SIwave
solver无法识别DIE端环形的gap port。
- 结果对比
(一)方法一 vs. 方法二
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方法一不考虑连接器-PCB、封装-PCB间的耦合，方法二有考虑三部份彼此间的上下耦合。
S参数：0Hz~5GHz差不多（在5GHz约差1~2dB），5G~10GHz则方法二偏较好（在10GHz约差6dB）。
求解时间：方法一以32G RAM/8核心笔记本电脑，全部解完只需要7~8分钟，而方法二以512G RAM/40核心工作站，全部解完的时间约十几小时，前者快了百倍速度。
(二)方法二 vs. 方法三
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这两种方法都有考虑三部分彼此间的上下耦合。
S参数：0Hz~10GHz都相同。
求解时间：方法三最终收敛的网格数（last adaptive
mesh）330万，比起方法二最终收敛的网格数470万，少了30%，整个求解时间则节省约50%。
方法三[Mesh Fusion]是当需要全HFSS求解前提下的最佳选择。
尽可能使用较新版本的[Mesh Fusion]，其解宽带SI题目的DC region准度会较好。
当有使用[Mesh Fusion]时，不只有refime mesh，连initial mesh都可分布式求解。
(三)方法三 vs. 方法四
这两种方法都有考虑上下耦合，但方法四由于是SIwave+HFSS协同求解，速度明显更快（约快40倍）。
S参数：0Hz~5GHz差不多（在5GHz约差0.2~0.4dB），5G~10GHz则方法四偏较好（在10GHz约差2dB）。
求解时间：方法四以64G RAM/8核心笔记本电脑，整个求解时间约十几分钟
