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ANSYS的博客

2021年4月20日

用于工程仿真的更多快速处理器选项

为了满足最后期限,工程师需要更快的处理器,这样他们就可以运行更大、更复杂的模拟,并探索更多的设计(或参数化)变化。现在,AMD和Ansys合作确保新3理查德·道金斯一代AMD EPYC™处理器将大幅缩短Ansys结构和流体动力学仿真运行时间,工程师在高性能计算(HPC)资源方面拥有更广泛的选择。

在我们的2020年HPC使用调查在美国,工程师们告诉我们,他们仍然面临着越来越大的压力,需要更快地设计出更好的设计。根据调查受访者,最大的设计挑战是减少完成设计周期所需的时间的需求。

根据我们的2020年高性能计算使用调查的受访者,顶级工程设计挑战

我们也知道许多模拟需要大量的时间来运行。略多于五分之一(21%)的受访者表示,他们最频繁的模拟是夜间运行,需要9个多小时才能完成。为了支持这些模拟,工程师需要在高性能计算服务器或集群上运行更多的模拟,这些服务器或集群越来越依赖于性能更好的处理器和并行处理能力。

处理器竞争升温,工程师受益

尽管模拟工作负载越来越复杂,但更快的处理速度、不断增加的内存带宽和更低的延迟使得解决模拟问题的时间更短。这些收益主要是通过基于Intel®cpu的x86系统实现的。然而,近年来,市场上的竞争——主要来自AMD——为工程师提供了额外的选择。根据我们的调查,69%的受访者在英特尔®至强®处理器上运行他们的模拟(3%的受访者在其他英特尔处理器上运行),而13%的受访者使用AMD处理器。另有14%的人不知道他们使用的是哪种处理器。尽管大多数HPC资源仍然使用英特尔处理器,但AMD已经使用了已经证明了其表现相对较好nd一代EPYC“罗马”处理器与特定的英特尔至强处理器相比。

高内存带宽,大缓存和高频率等于更快的模拟

上个月,AMD推出“米兰”, 3。理查德·道金斯一代EPYC硅,其特点是高频率,高内存带宽和容量以及超大缓存。通过DDR4-3200内存的8个内存通道,每个插槽高达4TB的内存和每个CPU高达256MB的L3缓存(每核高达32MB),这些处理器的内存带宽和延迟得到了改善。这些规格对于需要大量内存的高价值应用程序特别有用,例如计算流体动力学(CFD),显式Ansys LS-DYNA模拟和迭代Ansys机械模型。

AMD的新EPYC 75F3处理器加快了Ansys仿真,例如Ansys LS-DYNA执行的耐撞性仿真。

基于AMD EPYC 75F3系统的多节点扩展性能,多达8个计算节点运行Ansys Fluent套件中最大的7个基准测试。在8个节点上,预期可预测的扩展速度是8;然而,数据显示缩放效率为9.22。这表明,与独立运行时相比,作为集群的一部分运行时,每个系统在相同的时间内完成的工作更多。这种超线性缩放是由“缓存效应”引起的。Fluent可以非常有效地使用EPYC 7003系列处理器上的超大缓存。

例如,一些更复杂的流体流动或崩溃模拟会消耗大量内存。拥有更多的内存容量可以让数据通过8个内存通道更快地进入CPU,这将对性能产生很大的影响。凭借高频率和令人印象深刻的每周期指令(IPC)速率,AMD的7003系列处理器已经成为一个更引人注目的选择。

英特尔也没有坐以待毙。本月早些时候,他们推出了新的英特尔至强“冰湖”处理器。Ansys和英特尔合作,帮助我们的客户在这3上运行更大、更高保真度的模型理查德·道金斯英特尔至强可扩展处理器系列。得益于英特尔AVX-512和8通道DDR4-3200,与上一代英特尔处理器相比,可以在各种Ansys Fluent, Mechanical和LS-DYNA仿真工作负载中实现1.48倍的性能提升。它有助于使HPC对设计和工程团队更具战略意义。

许多Ansys应用程序,如Ansys HFSS和Mechanical中的稀疏直接求解器应用程序,都利用了英特尔AVX-512支持,因此在逐核比较的基础上,在英特尔处理器上运行得更快。

选择最佳的HPC配置

有多种处理器可供选择对创新来说是件好事,但这也意味着你现在必须考虑更多的选择确定哪种HPC配置是最好的针对您的特定应用程序。在Ansys,我们还与HPC合作伙伴,如HPE,他可以帮助指导您为Ansys应用程序配置最佳的HPC服务器。

例如,Ansys和HPE已经定义了一些针对Ansys仿真工作负载进行优化的集群配置:

如果您想了解运行您自己的仿真模型的小型HPC集群的加速改进,请加入免费性能基准程序.对于那些希望在运行各种Ansys应用程序时最大限度地提高灵活性的人来说,Ansys Cloud提供了在安全云环境中运行的Ansys仿真应用程序优化的按需计算资源。通过Ansys Cloud试用版,您可以免费体验在云中运行Ansys模拟。点击这里了解更多

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