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Preconditioned multi-zone boundary element analysis for fast 3D electric simulation

机译：预处理的多区域边界元素分析，用于快速3D电气仿真

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For fast 3D electric simulation, the multi-zone collocation boundary element analysis (BEA) with iterative solver like GMRES algorithm is required. In this paper, we present a scheme of equation assembly with ordering unknowns and collocation points, and a matrix storing structure. A group of easily computed preconditioners based on the mesh neighbor method are then proposed to remarkably quicken the convergence of GMRES iteration, and demonstrate at least 30% time reduction than using the diagonal preconditioner. Compared with the equation assembly in Merkel et al. [Engng Anal Bound Elem 22 (1998) 183], where two unknowns on same interfacial node are arranged subsequently, and two storing schemes in Li et al. and Araujo et al. [Sys Engng Electron 21 (1999) 10; J Chin Inst Engrs 23 (2000) 269], the proposed method generates fewest non-zero blocks and facilitates the matrix-vector multiplication remarkably. Numerical experiments verify the analysis and show a fast iterative multi-zone BEA simulator for actual very large-scale integration interconnects with a large amount of zones.
机译：为了进行快速3D电仿真，需要使用像GMRES算法这样的迭代求解器进行多区域配置边界元素分析（BEA）。在本文中，我们提出了具有未知和有序点排序的方程组装方案以及矩阵存储结构。然后，提出了一组基于网格邻域方法的易于计算的预处理器，以显着加快GMRES迭代的收敛速度，并证明与使用对角预处理器相比，其时间减少了至少30％。与默克尔等人的方程组比较。 [Engng Anal Bound Elem 22（1998）183]，随后在同一界面节点上布置了两个未知物，并且在Li et al。中有两种存储方案。和Araujo等。 [Sys Engng Electron 21（1999）10; J Chin Inst Engrs 23（2000）269]，所提出的方法产生最少的非零块，并显着地促进了矩阵矢量的乘法。数值实验验证了该分析结果，并显示了用于具有大量区域的实际超大规模集成互连的快速迭代多区域BEA仿真器。

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