前些天看到了ANSYS公司HPC與云計(jì)算市場(chǎng)總監(jiān)Wim Slagter的一篇文章《3 Ways to Boost ANSYS Performance with Intel Technologies》，在文中他提到了如今工業(yè)仿真領(lǐng)域大規(guī)模開(kāi)展高性能計(jì)算(HPC, High Performance Computing )，可謂是大勢(shì)所趨。而ANSYS也在不斷的軟件更新過(guò)程中，不斷地與計(jì)算機(jī)硬件廠商合作，爭(zhēng)取做到更好的性能，難怪最近的ANSYS 17.0~18.1每次更新，官方都說(shuō)是有著“革命性的”，甚至“強(qiáng)大十倍”的進(jìn)步。

這不，在Wim的文章里，他便提出了ANSYS軟件如何通過(guò)配置Intel CPU，實(shí)現(xiàn)性能上的顯著提高。

1.配置Intel志強(qiáng)6148黃金版處理器，使ANSYS Mechanical提升59%運(yùn)行速度

如今，Intel為了更好地區(qū)分他們的處理器，根據(jù)其可擴(kuò)展性，將 Intel? Xeon? Scalable processors處理器(通常稱為Skylake)分為黃銅版、白銀版、黃金版和鉑金版。如今的處理器在普通的處理功能以外，還具有其他不少的功能，處理器可以根據(jù)數(shù)據(jù)中心客戶端的數(shù)據(jù)讀寫、內(nèi)存、存儲(chǔ)以及網(wǎng)絡(luò)需求等進(jìn)行綜合處理——入門級(jí)選用黃銅版，最高配選用鉑金版。

Intel Xeon Gold 6148 處理器，包含更多的內(nèi)核、更高的內(nèi)存帶寬，以及和以往的Intel Xeon E5 v4家族相比更強(qiáng)大的緩存結(jié)構(gòu)。對(duì)于工程軟件來(lái)說(shuō)，充分利用這些性能，無(wú)疑是如虎添翼。

結(jié)果顯示，基于Intel Xeon Gold 6148 處理器平臺(tái)的雙插槽服務(wù)器可使得ANSYS Mechanical的性能比采用傳統(tǒng)上一代處理器(Intel Xeon processor E5-2697 v4)提高42%，比采用更早一些的處理器(Intel Xeon processor E5-2698 v3)提升59%。

在Fluent軟件中，ANSYS已經(jīng)添加了對(duì) Intel? Advanced Vector Extensions 2 (AVX2) 的優(yōu)化支持，因此ANSYS可以實(shí)現(xiàn)利用Xeon的處理能力對(duì)高級(jí)矢量計(jì)算更好的計(jì)算效果。ANSYS的基準(zhǔn)測(cè)試還顯示Xeon Gold 6148處理器可以在ANSYS Fluent 18.1中比上一代處理器提升性能41%。

2.相對(duì)于EDR InfiniBand，采用Intel? Omni-Path Architecture的ANSYS Fluent性能可提升47%

根據(jù)Inter的說(shuō)明，計(jì)算性能不僅僅依賴于計(jì)算速度和核心數(shù)量。 Intel? Omni-Path Architecture (Intel? OPA)是一種高速計(jì)算集群，有助于解決集群運(yùn)算中的配置瓶頸。例如，Intel OPA相對(duì)于EDR InfiniBand網(wǎng)絡(luò)提升性能達(dá)25%~47%。這可以幫助用戶在CFD仿真中實(shí)現(xiàn)更接近真實(shí)的模型，以及最大限度地縮短仿真計(jì)算的時(shí)間。

3.通過(guò)Knights Landing實(shí)現(xiàn)最大的高擴(kuò)展性

Intel? Xeon Phi? 處理器被描述為“實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的并行化和矢量化計(jì)算，以支持最苛刻的高性能計(jì)算程序”。ANSYS當(dāng)然也支持新一代的Intel Xeon Phi(Knights Landing,KNL),以及KNL&OPA并用。對(duì)于大型工程，其可擴(kuò)展性表現(xiàn)良好，但對(duì)小工程而言還需要一段路要走。ANSYS研發(fā)團(tuán)隊(duì)已經(jīng)計(jì)劃更多地利用KNL中的高級(jí)技術(shù)，用來(lái)增強(qiáng)Fluent求解器中的矢量運(yùn)算。

對(duì)于大型工程的仿真計(jì)算，普通的個(gè)人電腦肯定是不夠用了，有的時(shí)候一些性能不錯(cuò)的服務(wù)器也需要運(yùn)轉(zhuǎn)好長(zhǎng)時(shí)間，甚至還會(huì)遭遇死機(jī)等問(wèn)題。而對(duì)于我們大多數(shù)人而言，預(yù)算緊張，沒(méi)法購(gòu)置一套高性能計(jì)算設(shè)備，這時(shí)候可以向?qū)W校高性能計(jì)算中心(當(dāng)然不是所有高校都有這個(gè)大殺器)申請(qǐng)，或者購(gòu)買一些高性能計(jì)算服務(wù)(如ANSYS公司出品的PERA.GRID 2017等)也是可以的。

總之，工欲善其事，便先利其器，把計(jì)算性能搞上去，總歸不是一件壞事兒。