基于 ANSYS 15 考察多个并行计算案例的实际计算性能

本文基于 ANSYS R15 版本研究多个并行计算案例,考察 ANSYS 并行计算性能。
Maxwell HPC 结合了工程领域的需求及计算机硬件发展的趋势,基于有限元法的瞬态非线性问题矩阵求解,针对工程中常见电机结构和包含复杂结构 和非线性材料的计算问题,实现磁场瞬态求解器支持高性能并行求解技术。Maxwell 3D 磁瞬态分析可通过采用多 CPU(处理器)或者多核、共享存储的 HPC 功能实现加速计算。由此,Maxwell HPC 可提供优秀的多 CPU 或者多核并行计算加速比,大大提升大规模仿真模型磁瞬态求解效率,提高电机设计与仿真的速度,在计算电磁学领域具有里程碑式的意义。

1. 案例一

中等规模混合励磁电机模型仿真,网格数量 463.6k,仿真硬件平台为双 CPU 计算机,共 16 核 32 线程,102 G 共享内存。图为中等规模混合励磁电机模型和 TAU 网格规模。

attachments-2020-02-Y2uweq9L5e531ee766373.png 瞬态磁场求解器下,采用 Maxwell HPC 同时调用 32 核计算(超线程打开),仿真完成后 的总求解时间(Total time) 比单 CPU 单核计算速度提高了 15.2 倍。在 Maxwell 整体计算过 程中,矩阵求解时间占整个计算过程时间比例最大,单独监控非线性矩阵计算过程,则瞬态 速度可以达到近 30 倍的加速,与参与求解的计算机核数相比,基本达到线性加速效果,加 速效果非常明显。说明 Maxwell HPC 的可扩展性非常好,利用更多的 CPU 核能够达到更好的提速效果。图为 HPC 并行求解加速效果。

attachments-2020-02-GRmHikjT5e531f43635a0.png 在 Maxwell 3D 32 核满核运算时,CPU 使用率非常高,多数时间维持在高占用率 90% 左右,充分利用了现代计算机卓越的硬件计算资源,运算效率高。图为并行计算时 CPU 的占用率。

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  • 发表于 · 2020.02.24 09:02 · 阅读 · 1436

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