为ANSYS Mechanical高性能计算选择更合理的计算机硬件配置

高性能计算（也称为超级计算）是计算机科学的重要前沿分支. 它不仅是一国综合科学研究实力的体现，而且对国家安全，经济和社会发展具有举足轻重的意义. 高性能计算可应用于工程仿真，深度学习研究，计算材料研究，生物学研究，气象研究，石油勘探等.

工程仿真中高性能计算的目的是以更低的成本（最短的时间，最少的人力和最少的资本）更真实地模拟物理世界.

有限元计算的本质是求解线性方程，因此高性能计算有两个目标:

一个目标是求解更大的模型高性能计算机与多cpu，使数值计算模型更接近真实模型，并计算出更高的精度. 不同的算法求解器对计算机硬件资源的要求不同，因此可以求解的最也不同；

另一个目标是，相同比例的示例的计算时间更短，或者每单位时间的求解数量更多，这可以通过改进求解器算法或提高计算机的计算速度来实现. <

ANSYS Mechanical是隐式结构有限元分析求解器. 当使用这种类型的求解器来解决问题时，对硬件系统资源（包括CPU，内存，磁盘IO和互连性能）的要求如下:

CPU处理器确定计算的速度，主要考虑主频率和内核数. 一般来说，ANSYS Mechanical软件的速度随CPU内核数和时钟频率（主频率）的增加而增加. CPU频率越高，单核解决方案速度越快，而多核解决方案进程可以缩短解决时间. 选择硬件配置时，不要盲目追求CPU内核数，还需要注意CPU频率. 为了获得更好的加速比，您需要关闭“超线程”并打开“ Turbo Boost”.

内存确定解决方案的大小. 内存总量越大，可解决问题的规模越大. 在有限元计算过程中，CPU需要在内存和内存之间访问大量数据（I / O）. 内存带宽越宽，速度越快；所有内存通道均以最高速率工作，每个CPU都应配备相同数量的内存，每个CPU内核最好配备8GB以上的内存，建议的内存容量也应超过48 Gb. 一般来说高性能计算机与多cpu，具有一百万个自由度的模型需要1-1.5G的内存（根据算法的不同而有所不同）. 对于ANSYS Mechanical，建议解决incore.

大内存与隐式结构有限元分析求解器不仅可以解决较大的问题，如果内存足够大，则将大大缩短求解时间，因为从内存读取数据的速度比从磁盘读取数据的速度更快至少高一个数量级. 配置了大内存的工作站或服务器还需要考虑内存带宽以及每个计算核心对内存访问的平衡. 有时，如果未正确选择CPU或内存量，则频率可能会降低. 只有大型的内存系统可以完全填充这些内存通道，平衡每个通道的内存容量，并且全部达到最高的内存带宽，才适合高性能应用程序.

本文来自电脑杂谈，转载请注明本文网址：
https://www.pc-fly.com/a/jisuanjixue/article-282923-1.html