Simulación numérica de circuitos eléctricos a gran escala

Abstract

El gran avance tecnológico de las últimas décadas ha incrementado la necesidad de simular numéricamente fenómenos físicos asociados a aplicaciones concretas en: micro-electrónica, micro-mecánica, electromagnetismo, dinámica de fluidos, etc. La mayoría de modelos matemáticos que describen estos fenómenos comparten la característica de que su dimensión es muy grande. En particular, la modelización de circuitos integrados, por ejemplo los microprocesadores, desemboca en sistema dinámico a gran escala que no puede ser resuelto con métodos numéricos tradicionales. En su defecto, técnicas computacionales de alto desempeño son necesarias e incluso obligatorias para enfrentar este tipo de problemas. En el presenta artículo revisaremos herramientas de computación científica que permite simular circuitos eléctricos a gran escala. Concretamente, aplicamos técnicas de reducción de modelos que explotan la estructura del problema permitiendo así reducir el costo computacional y de almacenamiento drásticamente. Los algoritmos involucrados con los métodos propuestos han sido implementados en la toolbox para MATLAB, MESS (Matrix Equation Sparese Solver).