加速仿真的硬件技巧 – Ansys Mechanical、LS-DYNA

经常听说用户没有达到新硬件所期望的性能和吞吐量。对于习惯了高级软件需求的工程师来说,这可能并不奇怪。毕竟,为您的模拟应用程序购买合适的硬件与为您的电子邮件或 CRM 应用程序购买台式电脑不同。您必须将处理器、内存、存储和网络与您的模拟需求相匹配。

Ansys 工作负载具有内存带宽和计算密集型要求,这些要求可能因多种原因而变化,包括数据集大小和所使用的求解器。通过与高性能计算 (HPC) 合作伙伴多年的合作,我们了解到平衡的硬件解决方案可以为您的硬件和 Ansys 软件投资提供最佳回报。换句话说,您最好投资能够加速您的特定 Ansys 应用程序的技术。

Ansys系统硬件要求

  • RAM – 确定可以求解的最大模型大小(自由度、自由度)。
  • CPU – 内核数量和时钟速度决定了求解模型的速度。比较 CPU 选项的一个很好的指标是(时钟速度 * 内核数/成本)。建议使用 100+GB.
  • 存储 – 确定系统上可以保存多少数据,以及输入/读取数据的速度。SSD (NVMe)+ RAID0
  • 图形 – 建议使用独立的工作站图形卡与复杂模型无缝交互。
  • GPU – Ansys Discovery Live 需要合适的 GPU 才能运行。其他Ansys应用可以利用GPU硬件来加速解决方案。
  • 网络互连 – 10+ Gb 以太网甚至高速互连(Mellanox Infiniband)支持集群。
  • 配件 – 3D 鼠标有助于导航复杂的模型。我们的工程师倾向于使用多台大屏幕显示器,以便在应用程序之间高效移动。

选择最佳的仿真处理器

让我们从选择正确的处理器开始。我们的一些应用程序(例如 Ansys Mechanical、Ansys HFSS 和 Ansys LS-DYNA)利用英特尔高级矢量扩展 512 (AVX512),因此在 Cascade Lake SP 62xx 和 AP 92xx 系列的英特尔至强可扩展处理器上表现良好处理器。

虽然具有高时钟速度的处理器通常是理想的,但对于在大型集群上运行的 Ansys CFX、Fluent 和 LS-DYNA 等 Ansys 应用程序来说,它的重要性就不那么重要了。对于大型集群,通信吞吐量变得比计算速度更重要,因此处理器速度并不那么重要。

  • 硬件提示加速模拟-2.jpg

通常不建议选择具有最多核心数量的处理器,因为如果 CPU 内存不随着核心数量的增加而增加,可能会对内存带宽产生负面影响。大量核心可能会降低通常在大型集群上运行的 CFX、Fluent 和 LS-DYNA 的性能。

内存选择

选择足够的内存 (RAM) 是大多数 Ansys 应用解决“核心内”问题并避免分页到硬盘驱动器(“核心外”)的关键,这通常很慢。一般来说,对于 Mechanical,每百万自由度 (DOF) 需要大约 15 GB RAM;对于 Ansys CFX、Fluent、HFSS 和 Maxwell,每个内核需要 8 GB RAM。

处理器中的所有内存通道都填充等量的内存至关重要,否则内存带宽和性能都会受到严重影响。

存储选择

  • 硬件提示加速模拟-3.jpg

选择正确的高性能存储对于机械和 HFSS 尤为重要,因为这些领域的仿真数据必须非常频繁地读写。建议使用固态驱动器 (SSD),因为它们可以显着减少磁盘访问时间,而对于磁盘读/写密集型的 Ansys CFD 或 LS-DYNA 应用程序来说,更便宜的硬盘驱动器 (HDD) 是可以接受的。

网络

如果您在系统(节点)集群上运行 Ansys,网络的延迟(通信延迟)和带宽(通信速率)将显着影响性能。对于两节点集群来说,10 Gb 以太网连接可能是可以接受的,但对于较大的集群,QDR (40 Gb/s) 或 FDR (56 Gb/s) InfiniBand 互连将优化性能。更快的互连还可以通过减少给定性能水平所需的节点数量来抵消额外的成本。

发表评论