高性能计算在制造业中的主要应用和特点（精）

高性能计算在制造业中的主要应用和特征制造业中的高性能计算用户主要分为两类: 1）实际的制造公司，例如汽车设计制造商，航空工业公司，电力公司和消费产品制造商等待. 这类用户使用高性能计算技术来提高产品性能，降低成本并缩短产品设计和生产周期，从而使企业在市场上更具竞争力； 2）研发部门，例如政府，国防和大学等涉及制造业的部门或. 此类用户的目标是使用高性能计算技术来改进设计方法并提高设计水平以服务于实际生产. 下图显示了在制造业中使用计算机进行产品开发的流程，包括建模，预处理（模型修改和网格生成），计算分析，跨学科综合和后处理. 其中，高性能计算主要用于计算和分析部分，该部分统称为计算机辅助制造工程（MCAE）. 产品开发和设计过程高性能计算专注于结构分析和流体动力学分析. 预处理建模计算分析后期处理MCAE可以分为隐式有限元分析（IFEA），显式有限元分析（EFEA）和计算流体动力学（CFD）这三个子学科如下图所示. 几乎所有制造公司的高性能计算都依赖于独立软件开发商（ISV）提供的商业软件. 用户自己只能开发CFD中的结构化网格计算类型的软件.

因此，制造业中的高性能计算具有与教育和科学研究领域不同的特征. 用户购买硬件平台时，通常会购买相应的科学计算软件产品，并且在一定程度上通常取决于应用软件的特性. 硬件平台的选择. 下表显示了MCAE的常用应用程序软件，并列出了这些软件的特性，可伸缩性和系统要求. 从表中可以看出，隐式有限元分析（IFEA）软件的可伸缩性不是很高，通常不超过10个处理器. 这是由隐式算法本身确定的，因为使用隐式算法的程序并行性通常是细粒度的并行性，并且并行开销比可以使用粗粒度并行性的显式算法大得多. 由于其有限的可扩展性，在为此类用户推荐系统时，可以考虑使用中端服务器，例如p650，p655和p670. 此外，显式有限元分析（EFEA）软件和结构网格计算流体力学（CFD结构化）软件具有较高的CPU性能要求，较低的I / O要求以及较低的带宽和延迟要求. 可以看出，这种类型的应用程序可以在MPP体系结构类型的系统上更好地运行，尤其是在具有多个CPU服务器（如p655或p690）作为节点的Cluster1600系统上. MCAE分类静态隐式有限元分析（IFEA静态）动态隐式有限元分析（IFEA动态）显式有限元分析（EFEA）非结构网格计算流体动力学（CFD非结构化）结构网格计算流体动力学（CFD结构化）应用软件ABAQUS ANSYS MSC .Nastran ABAQUS ANSYS MSC.Nastran LS-DYNA PAM-CRASHFLUENT STAR-CD PowerFLOW溢出CPU H内存H系统要求I / O带宽延迟MLL可扩展性<10pLHHHL <10pHLLMM <50pMHMHH <100pHHLMM <100p比较了制造业中各种应用软件对IBM POWER4平台和Intel IA64平台的支持.

该应用程序软件版本并行支持IBM POWER，支持Intel IA64，支持Fluent7.0 MPI，完全支持支持HP UX的IA64，并且没有针对SGI的Altix的优化版本. 有一个Beta版本支持HP UX的IA64，并且没有对SGI的Altix进行优化. 该版本没有具体的迁移计划高性能计算技术是什么，并且已移植到MPICH上. HPUX和SGI Altix没有支持HP UX IA64的优化版本. 没有针对SGI Altix的优化版本. HPUX具有Beta版. HPUX具有Beta版，以支持HP UX IA64. 对于SGI，没有优化版本的Altix支持HPUX高性能计算技术是什么，SGI Altix通过MPP970 HPUX支持V2002，SGI Altix具有V2002 Beta支持，并且Beta版本StarHPC Powerflow3.150 3.4.p1（3.5）MPI SMP和MPI完全支持Fire8. 2 OMP和MPI完全支持Vectis3.4.4MPI完全支持CFX55.6MPI完全支持NastranV2003MPI，Pthreads完全支持Marc Abaqus / StdV2003 6.3-3MPI Pthreads完全支持ANSYS7.0OMP＆MPI完全支持SMP960 LS-Dyna MPP970 OMP＆MPI完全支持Pam-CrashV2003OMP和MPI完全支持Radioss Abaqus / Explicit4.1p 6.3-3OMP和MPI OpenMP完全支持全面支持

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