DEVSIM Customization: `min_error` Implementation Walkthrough

這份文件總結了我們為了將 DEVSIM 核心的載子收斂底限參數 min_error 開放給 Python 介面所做的所有工作。我們成功在獨立的 devsim-dev 環境中完成了原始碼修改、重新編譯，並在本地端虛擬環境中完成了安裝與驗證。

1. C++ 原始碼修改 (Backend Changes)

我們成功實作了 Plan B，也就是完全仿造 variable_update 參數的設計模式，將 min_error 拉出成為一個選項。

EquationHolder.hh
- 在類別定義中宣告了 void SetMinError(double); 的新介面。
EquationHolder.cc
- 實作了該介面，使其在內部呼叫泛型（double 或 float128）的底層 equation->setMinError(...)，以確實改變運算引擎中的收斂底限判定。
EquationCommands.cc
- 修改了 createEquationCmd 函數，在參數解析清單中註冊了 "min_error" 選項。
- 設定其預設值為 "1.0e-10" 以保持向後相容性。
- 提取 Python 端傳入的值，並呼叫 eh.SetMinError(min_error)。

Note

這些修改使得我們無需更動 Equation.cc 內硬編碼的 defminError = 1.0e-10，而是以優雅、可擴充的方式從 API 進行覆寫。

編譯過程中我們遇到了一些環境與依賴挑戰，均順利排除：

子模組拉取：因為原 DEVSIM repo 使用了相對路徑的 Git Submodules，但在 GitLab 的 Fork 中無法對應到公開庫。我們改由直接從 GitHub 官方抓取 umfpack_lgpl、symdiff、superlu 與 boostorg 相關套件。
SuperLU 標籤相容性：一開始使用了 master 版本的 SuperLU，導致與 DEVSIM 2.0 期待的 API (dgstrf 缺少第 12 個引數 GlobalLU_t *) 不合。我們迅速將其降版至與 DEVSIM 2.0 完全相容的 v5.2.2。
編譯器與 128 位元支援：為了支援 -DDEVSIM_EXTENDED_PRECISION=ON，我們從 clang 切換為 gcc，並且在 CMake 參數中動態加入了 QUADMATH_ARCHIVE=-lquadmath 連結參數，成功讓 math 與 devsim 模組連結了 Linux 原生的 libquadmath。

打包 Wheel：
- 修正了 DEVSIM 官方編譯腳本 build_standalone_wheel.sh 中未加上引號，導致複製有空白的檔名（PROJECT GUIDE.md）會失敗的 Bug。
- 順利打包產出了 devsim-2.10.0-cp39-abi3-linux_x86_64.whl。
安裝與執行測試：
- 透過 pip install --force-reinstall 將自製的 DEVSIM 安裝進 /home/pchan/devsim2026/.venv/ 環境中。
- 我們撰寫了一支簡單的 Python 測試腳本 test_min_error.py 來呼叫包含 min_error=1.0e-5 的新 API。

測試結果：

devsim.equation(device="dev1", region="reg1", name="MyEq", variable_name="MyVar", variable_update="positive", min_error=1.0e-5)

執行後沒有出現任何參數錯誤或崩潰（Crash），順利印出 Equation with min_error successfully created!，代表 Python 端與 C++ 端已完美橋接。

Tip

之後您可以開始在 devsim_bjt_example-main 中對載子連續性方程式進行測試了！當您確認目前修改完全符合需求後，我們就可以隨時將這份修改透過 git push 上傳至 GitLab 成為專屬的 wisetop-custom 版本！