ymahlau/fdtdx

何を解決するか

FDTDXは、三次元光子ナノ構造のシミュレーションと設計の課題に対処します。大規模な設計と複雑な3D構造の効率的な勾配ベースの最適化を可能にする、従来のシミュレーションソフトウェアの高性能な代替手段を提供します。

動作方法

このパッケージはJAXを使用して有限差分時域（FDTD）法を実装しています。JAXの利点を活かし、FDTDXはネイティブなGPUサポート、マルチGPUスケーリング、および自動微分を備えています。特にマクスウェル方程式の時間反転対称性を活用して効率的な勾配計算を実現しており、数十億のグリッドセルを含むシミュレーションをメモリ効率よく処理できます。

対象ユーザー

光子学および電磁シミュレーションに従事する研究者や開発者で、大規模な3Dナノ構造の設計および最適化を必要とする方々に向けられています。

主な特徴

• GPU加速: NVIDIA、AMD、TPUハードウェアのネイティブサポートにより、高性能なシミュレーションが可能。
• 自動微分: 光子構造の勾配ベース最適化のための組み込み機能。
• メモリ効率: 時間反転対称性を活用した最適化された勾配計算。
• スケーラビリティ: 数十億のグリッドセルを含むシミュレーションを管理可能。
• 使いやすいAPI: 絶対座標または相対座標を使用して、直感的なオブジェクトの配置とサイズ指定をサポート。