云仿真平臺的案例
案例分享︱私有部署及應用上云 ——AutoCAE汽零自動化仿真云平臺
</p><p><br></p><h2><strong>02 解決方案</strong></h2><p><br></p><blockquote><strong>「私有部署及應用上云」仿真解決方案</strong></blockquote><p> 依托SimForge?高性能仿真云平臺，神工坊<sup>?</sup><strong style="color: rgb(15, 133, 214);">對內可為企業部署安全私有云研發環境</strong>，實現仿真流程數字化、資源彈性調度與數據統一管控，驅動研發效能躍升；<strong style="color: rgb(15, 133, 214);">對外助力企業自研仿真軟件轉化為云端應用，集成圖形界面及3D交互能力</strong>，精準推廣，觸達上下游客戶。
展開 【仿真平臺性能測試】Fluent旋轉機械穩態分析
可以發現，“神工坊”高性能工業仿真平臺在進行穩態仿真分析時，表現出了絕對的速度優勢。從16核到128核，其仿真計算速度都明顯優于其他仿真云平臺，且在相同并行核數下其仿真計算時間僅為其他仿真云平臺的1/2不到，尤其是在64核并行時，其仿真計算時間更是只有仿真云平臺1的1/3左右。
我們以每個仿真云平臺16核的計算時間為基本單位，計算各個平臺的并行效率，結果如下圖所示。我們可以發現“神工坊”高性能工業仿真平臺的并行效率也是優于其他仿真云平臺，且在每個核數下都保持著較高的并行效率。
結論
綜上所述，“神工坊”高性能工業仿真平臺在進行Fluent穩態仿真分析時，無論是計算時間還是并行效率，均優于其他仿真云平臺。
“神工坊”高性能工業仿真平臺以超算HPC集群作為硬件支撐，實現了跨節點大規模并行計算，可以高效處理大規模網格模型以及復雜流場，大大縮短了企業仿真用時，提升工業設計效率。
十四五期間，工業數字化將是工業轉型升級的主路線?！吧窆し弧北帧八懔x能、協同創新”的理念，爭做“先進算力到仿真算能的轉換器”、“離散機理和垂直仿真場景的連接器”，助力我國工程仿真技術實現跨越發展，支撐重大裝備研制創新和工業設計研發數字化轉型。（ 本文作者：郯俊建）
展開 【仿真平臺性能測試】Fluent旋轉機械瞬態分析
仿真云平臺
CPU型號
內存
主頻
神工坊
AMD EPYC 7742
512G
2.25GHz
仿真云平臺1
Intel Xeon(Cascade Lake) Platinum 8269
64G
2.5GHz
仿真云平臺2
Intel（R）Xeon(R) Platinum 8350C
64G
2.6GHz
計算過程中三個平臺的一些輸出日志如下。
本次仿真并行規模分別選取了16核、32核、64核、128核，受限另外兩個平臺無法進行跨節點并行，并行規模無法進一步擴大。但是我們在“神工坊”平臺進行了256核等更大規模的并行計算，結果顯示計算用時會進一步縮短。
“神工坊”高性能工業仿真平臺與其他幾家仿真云平臺的計算時間如下圖所示。其中，仿真云平臺2最高只能64核并行使用，故圖表中無仿真云平臺2并行規模為128核的結果。
可以發現，“神工坊”高性能工業仿真平臺在進行瞬態仿真分析時，其仿真計算時間在各個并行規模下都明顯少于其他仿真云平臺?！吧窆し弧备咝阅芄I仿真平臺在16核下的計算速度就超過了其他仿真云平臺在64核下的計算速度，且在32核下的計算速度也優于其他仿真云平臺在128核下的計算速度。
五、結論
綜上所述，“神工坊”高性能工業仿真平臺在進行Fluent瞬態仿真分析時，其性能是遠遠優于其他仿真云平臺的。
“神工坊”高性能工業仿真平臺以超算HPC集群作為硬件支撐，實現了跨節點大規模并行計算，可以滿足復雜結構模型和算法仿真時對大量計算資源的需求，縮短了大規模仿真用時，為工業設計的高效運行提供保證。
十四五期間，工業數字化將是工業轉型升級的主路線。
展開 “神工坊”高性能工業仿真平臺｜Abaqus隱式靜力學分析
提交隱式計算后，各個平臺的計算日志如下。
本次仿真并行規模分別選取了4核、16核、32核、64核，受限另外兩個平臺無法進行跨節點并行，并行規模無法進一步擴大。但是我們在“神工坊”平臺進行了更大規模的并行計算，結果顯示
計算用時會進一步縮短
。
“神工坊”高性能工業仿真平臺與其他幾家仿真云平臺的計算時間如下圖所示。
可以發現，“神工坊”高性能工業仿真平臺（點擊了解詳情）進行隱式求解仿真分析時，表現出了超高的計算效率。從4核到64核，不同并行規模下，計算用時均明顯少于其他兩個平臺。此外，“神工坊”高性能工業仿真平臺在使用16核的計算速度就超過了其他仿真云平臺在32、64核的計算速度。反觀其他仿真云平臺，仿真云平臺1在使用8、16、32核是仿真計算所用的時間幾乎一樣，在使用到64核時時間才有所減少。仿真云平臺2在使用到64核的時間比使用32核時的時間更長。
同時，我們在隱式求解分析時，對各個平臺的并行效率也進行了分析對比。以每個仿真云平臺4核的計算時間為基本單位，計算各個平臺的并行效率，結果如下所示?？梢园l現“神工坊”高性能工業仿真平臺的并行效率在大多數情況下是高于其他仿真云平臺的。
結論
綜上所述，“神工坊”高性能工業仿真平臺（點擊了解詳情）在進行Abaqus隱式求解分析時，
無論是計算時間還是并行效率，均優于其他平臺的
。
“神工坊”高性能工業仿真平臺基于超算HPC集群的硬件支撐，對仿真軟件進行了CPU的適配與優化，不僅實現了仿真軟件跨節點大規模并行計算，還減少了仿真計算所需的時間，極大的縮短了在工程上結構設計中強度、剛度校核所需時間，減少工程中對產品設計以及優化的時間。
展開 
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除了列舉算例之外，這幾位用戶也發表了一些對于北鯤云超算平臺的使用感受！
他說，計算效果良好。
他說，在進行中小規模計算時，計算速度很快，性能穩定，是個不錯的超算平臺。
他說，總體來說使用比較方便，操作簡單。
展開 【仿真平臺性能測試】Abaqus顯式求解分析
2
仿真結果
仿真后的應力云圖如下所示：
汽車碰撞過程：
3
仿真云平臺對比
進行Abaqus顯式求解分析時,所使用的“神工坊”高性能仿真平臺與其他兩家仿真云平臺的硬件參數如下表所示：
提交顯式計算后，各個平臺的計算日志如下：
本次仿真并行規模分別選取了4核、16核、32核、64核、128核，受限另外兩個平臺無法進行跨節點并行，并行規模無法進一步擴大。但是我們在“神工坊”高性能平臺進行了256核的并行計算，
結果顯示計算用時會進一步縮短
。
點擊試用
“神工坊”高性能仿真平臺與其他幾家仿真云平臺的計算時間如下圖所示。仿真云平臺2最高只能64核并行使用，故圖表中無仿真云平臺2并行規模為128核的結果。
展開 【產品介紹】格物云CAE——一站式場景化工業級CAE仿真云平臺
使用方式
登錄一鍵開啟仿真
https://cae365.yuansuan.com
目前，我國制造業正處于轉型升級的關鍵階段，但在工業軟件領域高度依賴國外商業工具，軟件價格貴、使用門檻高、應用范圍窄。為補齊仿真軟件短板，提升創新研發水平，遠算自主研發格物云CAE，實現國產化、云端化、場景化，賦能中國工業企業邁向智能化、數字化。
格物云CAE是為仿真工程師打造的一款國產可控云端仿真平臺，結構、流體、水動力仿真軟件場景化模塊化，支持多格式網格導入和高性能并行計算，降低CAE使用門檻，拓展CAE應用范圍，加速工業企業研發制造數字化轉型。平臺支持云端CAE生成工業APP，構建完全交互式仿真社區，快速實現行業通用經驗軟件化。
二. 技術優勢
01 高性能云計算
彈性擴展算力和資源
大規模并行計算
規?；贫瞬渴?02 國產可控仿真軟件
核心求解器代碼可控
場景化仿真流程定義
成熟工業驗證體系
03 仿真渲染三維引擎
支持多種商業網格
云端交互式前后處理
高質量仿真實時渲染
三. 功能模塊
四. 工業APP仿真社區
工業APP仿真社區是一個支持用戶基于仿真云平臺生成工業APP、實時分享交流的交互式應用社區，滿足多行業、多領域、多場景、多元化需求，助力行業制造流程標準化規范化。
五. 模塊應用展示
01 靜力學分析模塊
靜力學分析模塊基于計算固體力學有限元法對固體和結構特性變化進行數值仿真（FEM），支持三維實體模型線性材料特性的靜力分析，并展示位移、應力、應變等靜力仿真結果。
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目前，我國制造業正處于轉型升級的關鍵階段，但在工業軟件領域高度依賴國外商業工具，軟件價格貴、使用門檻高、應用范圍窄。為補齊仿真軟件短板，提升創新研發水平，遠算自主研發格物云CAE，實現國產化、云端化、場景化，賦能中國工業企業邁向智能化、數字化。
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二. 技術優勢
01 高性能云計算
彈性擴展算力和資源
大規模并行計算
規模化云端部署
02 國產可控仿真軟件
核心求解器代碼可控
場景化仿真流程定義
成熟工業驗證體系
03 仿真渲染三維引擎
支持多種商業網格
云端交互式前后處理
高質量仿真實時渲染
三. 功能模塊
四. 工業APP仿真社區
工業APP仿真社區是一個支持用戶基于仿真云平臺生成工業APP、實時分享交流的交互式應用社區，滿足多行業、多領域、多場景、多元化需求，助力行業制造流程標準化規范化。
五. 模塊應用展示
01 靜力學分析模塊
靜力學分析模塊基于計算固體力學有限元法對固體和結構特性變化進行數值仿真（FEM），支持三維實體模型線性材料特性的靜力分析，并展示位移、應力、應變等靜力仿真結果。
02 不可壓縮流體仿真模塊
不可壓縮流體仿真模塊基于有限體積法，對流體流動現象進行數值仿真（CFD），支持非高速歐拉單相不可壓縮流體的湍流仿真，具備多種湍流模型。
展開 【產品發布】格物云CAE——一站式場景化工業級CAE仿真云平臺
為補齊仿真軟件短板，提升創新研發水平，遠算自主研發
格物云CAE
，實現
國產化、云端化、場景化
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格物云CAE是為仿真工程師打造的一款
國產可控云端仿真平臺
，結構、流體、水動力仿真軟件
場景化模塊化
，支持多格式網格導入和高性能并行計算，降低CAE使用門檻，拓展CAE應用范圍，加速工業企業研發制造數字化轉型。平臺支持云端CAE生成工業APP，構建完全交互式仿真社區，快速實現行業通用經驗軟件化。
“云仿真戰場”狼煙四起
比如說有些客戶會希望把之前自己做的一些場景庫、測試用例，以及購買的一些國外版本的仿真軟件，比如VTD、PreScan等，都能夠復用起來，所以對平臺的兼容性和聯合仿真能力提出了較高的要求。
賽目科技總經理何豐提到：我們的定位是基于量產車準入要求的測試驗證，根據相關主管部門提出的要求，打造了一套包括功能安全和預期功能安全分析的工具，并與自己的仿真平臺無縫對接，實現整個測試驗證的閉環；同時還能夠實現海量測試場景的管理以及算法的訓練。這是研發整個這一套的測試工具鏈的目的，同時也是為了支撐相關政策的落地。
2）互聯網科技公司
互聯網科技公司提供的云仿真服務更多的是偏向云端框架型，在傳統的通用IAAS，PAAS基礎上提供諸如數據標注平臺，大數據平臺等。雖然也提供諸多仿真軟件的集成及相關工具鏈的工作，但他們是平臺類的公司，更多的是一個生態搭建者的定位，最終主推的應該還是平臺和生態。
他們具備云平臺這樣的基礎設施，把云平臺的存儲、交換能力、帶寬以及穩定性等做好，并且保持開放和兼容，做好基礎服務，這也許就是一些應用型玩家渴望的平臺類型。
3）主機廠和自動駕駛解決方案公司
主機廠建云仿真主要是面向研發測試端，以自用為主。一款車的研發過程是非常嚴謹的，每一步都要做仿真驗證，所以每個主機廠都有自己的一套體系。但具體仿真測試要覆蓋到什么程度，不同的主機廠各有各自的打算。
總體來講，做云仿真基本都是以當前產品和技術規劃為基礎；也就是說，根據自己當前以及未來規劃車型的操作系統、算法布局的方式，去量身定做最適合自己的云仿真系統，從而保證其算法可以在此平臺上得到最大效率的測試驗證。
展開 
‘神工坊’高性能仿真云平臺和其它云平臺的區別！
High Performance Industrial Simulation Online
問：目前，大量工業軟件紛紛上云，'神工坊'和這些云計算有什么區別？
答：當前，'神工坊'高性能仿真平臺的計算資源主要來源于國家超級計算無錫中心，超算在系統架構和服務體系都與現在的云計算有很大不同，今天我們聊聊超算的優異性。
總體來說，100%物理機性能、高效通信、快捷調度、大規模并行是‘神工坊’采用超算資源作為支撐帶來的主要優勢。對于計算規模和密度較大科學計算、工程模擬等領域，相比基于虛擬技術的云計算，超算是更好選擇。
1.
100%物理機性能
超算天生為性能而生，所有的節點都是真實的物理機，作業直接運行于物理機，可以充分發揮CPU等核心部件的性能。
云計算大部分基于虛擬化基礎設施，用戶直接使用的是運行在宿主機上的虛擬機，性能相對物理機難免有一些損失。如果不是web服務等非計算密集型任務，可能造成比較明顯的影響。更重要的是，我們還不得不擔心一個對性能影響更大的問題——超賣。
Tips
什么是超賣？
簡言之，云計算超賣指實際售出的虛擬資源數量，大于實際擁有的物理資源數量。
這里轉載了知乎某博主對于AWS各型號實例CPU超賣率的推斷(以下數據不代表本文觀點，請訪問https://zhuanlan.zhihu.com/p/24435587自行求證)
2.
展開 基于云的設計與仿真暨SimCapsule云仿真平臺上線公測
越來越多的CAD/CAE行業的公司期望擁抱云計算、云服務等高新技術，但同時也擔心上云會對已有軟件形成沖擊。CAD/CAE行業與互聯網行業有著顯著的差別，強行往云端遷移最終會遇到技術瓶頸。且聽云仿真行業專家帶來的解決方案。
產品使用鏈接：https://www.simcapsule.cn/, 建議用Chrome，新版Edge，Safari，Firefox打開，目前支持iPad和PC上的瀏覽器，手機端還需時間完善。
掃以下海報左側二維碼可回看直播，掃右側二維碼添加客服可咨詢詳情。
性能測試｜Fluent穩態分析——旋轉機械流場仿真對比實測
SimForge?高性能仿真云平臺與其他幾家仿真云平臺的計算時間如下圖所示，其中，由于仿真云平臺2最高只能64核并行使用，故圖表中無仿真云平臺2并行規模為128核的結果。
可以發現，SimForge?高性能工業仿真平臺在進行穩態仿真分析時，表現出了絕對的速度優勢。從16核到128核，其仿真計算速度都明顯優于其他仿真云平臺，且在相同并行核數下其仿真計算時間僅為其他仿真云平臺的1/2不到，尤其是在64核并行時，其仿真計算時間更是只有仿真云平臺1的1/3左右。我們以每個仿真云平臺16核的計算時間為基本單位，計算各個平臺的并行效率，結果如下圖所示。我們可以發現SimForge?高性能仿真云平臺的并行效率也是優于其他仿真云平臺，且在每個核數下都保持著較高的并行效率。
展開 基于HPC云平臺上的LS-DYNA汽車碰撞仿真
圖7：使用不同HPC Core配置處理高網格模型的所需求解時間
圖8：不同HPC核心配置處理不同網格密度模型的求解時間比較
HPC云平臺的幾大優勢
由上圖分析可得使用HPC的幾大好處：
針對不同的細胞數生成網格模型，其中使用從粗到細到高度精細的網格模型進行實驗。HPC計算資源有助于模擬運行的更順利完成，而無需重新跟蹤或重新提交相同的模擬運行，同時能夠提供高度精確的模擬結果。
相當精細的網格的計算時間要求很高，這在普通工作站上幾乎不可能實現。HPC云平臺提供了解決高精細網格模型的可行性，并且大大減少了模擬時間，增加了產品設計生產的優勢。
HPC云平臺預先安裝了不同的仿真軟件，工程師可直接在上面操作所需軟件，節省了軟件購買的成本和安裝所需時間。
訪問HPC云平臺過程簡單易用，類似于打開瀏覽器上網，同時仿真數據能夠安全且快速地傳輸到本地系統。
網格越精細的模型，模擬結果精度越高，同時模擬運行時間要求越高。HPC云平臺系統的并行計算提供了求解高精細網格模型的優勢，尤其在復雜的、大規模類型的仿真，如汽車正面碰撞測試等，求解時間會大幅度縮短，幫助企業或者工程師在產品設計生產中取得巨大優勢。
首發HPC365云服務公眾號，官網網站https://www.hpc365.cn/
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