Ansys集群計算的案例
集群也超頻--UltraLAB超頻仿真計算集群2020
更快更完美---UltraLAB超頻仿真計算集群2020
目錄
1 UltraLAB超頻仿真計算集群介紹
1.1 傳統(tǒng)仿真計算集群缺陷
1.2 UltraLAB超頻集群產(chǎn)品介紹
1.3 UltraLAB超頻集群種類及特點
2 超頻服務(wù)器、高頻服務(wù)器產(chǎn)品介紹
2.1 超頻服務(wù)器HF390產(chǎn)品介紹
2.2 超頻服務(wù)器F400產(chǎn)品介紹
2.3 高頻服務(wù)器HF630產(chǎn)品介紹
2.4 主控與存儲服務(wù)器N630產(chǎn)品介紹
3 UltraLAB集群硬件方案推薦2020
3.1 CX390超高頻集群配置方案推薦
3.2 CT400超高頻集群配置方案推薦
3.3 CX630高頻集群配置方案推薦
（一）UltraLAB超頻仿真計算集群介紹
西安坤隆計算機科技有限公司自從2009年推出XASUN SC1計算集群，歷經(jīng)11年的升級換代，不斷的完善、改進、提升，今天我們擁有超頻服務(wù)器（HF390、F400）、高頻服務(wù)器（HF630）三個系列（后面有詳細介紹）、并行作業(yè)調(diào)度系統(tǒng)（Parallel Schedule System，簡稱PSS），
針對有限元分析、有限差分法、有限體積法等不同算法、不同規(guī)模，提供更精準的算力，以及計算整個環(huán)節(jié)無瓶頸、高速、高使用率，我們可以提供最快配置方案：
ANSYS仿真計算超頻集群
多物理場耦合（Comsol Multiphysics）仿真計算超頻集群
MatLAB科學(xué)計算超頻集群
Abaqus結(jié)構(gòu)仿真計算超頻集群
電磁仿真（HFSs）計算超頻集群
流體仿真（Fluent）計算超頻集群
1.1 傳統(tǒng)仿真計算集群缺陷
傳統(tǒng)服務(wù)器計算集群以刀片服務(wù)器或雙路xeon機架式服務(wù)器為主，這種集群優(yōu)點，占用空間少，擁有更多cpu核數(shù)，但是cpu因為刀片散熱空間小，選用處理器類型都是低頻多核
展開 有限元仿真計算算法特點與計算集群分析
有限元計算算法特點與計算集群分析
典型應(yīng)用：結(jié)構(gòu)仿真計算、電磁仿真、多物理場耦合等
計算化學(xué)：量子化學(xué)計算、分子動力模擬…
典型軟件：Abaqus，ANSYS Mechanical，HFSS，F(xiàn)eko…
求解過程
（1）在網(wǎng)格自動剖分環(huán)節(jié)，單核計算模式，CPU超高頻率,大幅幅縮短計算時間，加速100%以上
（2）在并行求解環(huán)節(jié)，隱式算法為主計算并行核數(shù)有限，通常加速比最大到18核，HF490計算節(jié)點具有多核超高頻，將并行計算求解能力，發(fā)揮到極致
（3）在密集數(shù)據(jù)迭代、高io延遲等待過程, 該機器支持高性能低延遲,保證每個環(huán)節(jié)均衡高效，延遲等待降到最低
（1）網(wǎng)口數(shù)據(jù)帶寬，延遲最低到1us微秒
（2）硬盤IO，讀寫帶寬1.5GB/s以上，延遲最低17us微秒
（3）CPU響應(yīng)速度為C0級
此文只能到這結(jié)束了，有興趣進一步了解的朋友私信。
展開 如何在集群環(huán)境中使用fluent計算——fluent并行計算初步（超小白入門，老鳥略過：
機群又叫集群，當(dāng)然就是許多的計算機（廢話），因為機器太多了，又需要協(xié)同工作，所以需要按照一定的方式來管理，管理的結(jié)構(gòu)形式叫做拓撲（這個不用管）。機群使用的電腦是刀片（又薄又長的機箱）形式（為了便于插入機柜），一個刀片一般稱為一個節(jié)點。
一般而言，機群會分為三種節(jié)點：管理節(jié)點（若干臺），編譯節(jié)點（若干臺），計算節(jié)點（其余全部）。這三種節(jié)點的配置略有不同（廢話），管理節(jié)點主要用來存儲使用機群的用戶的信息，如名字，密碼，可以使用機器數(shù)的權(quán)限，用戶狀態(tài)等等；編譯節(jié)點一般用來預(yù)查程序故障，用戶的程序先在這里試運行，查看是否與系統(tǒng)兼容等；計算節(jié)點用來直接計算其他節(jié)點提供來的程序。
就配置而言，管理節(jié)點和編譯節(jié)點一般相同，會部署軟件環(huán)境；計算節(jié)點只會部署簡單的必要運行文件。計算機點之間會采用高速交換機，速度可達幾十GB/s，如IB等；計算節(jié)點與編譯、登陸節(jié)點之間采用普通的萬兆交換機。
2、
如何使用機群？
機群中一般采用linux操作系統(tǒng)來操作（多用戶情況下效率高），用戶會通過遠程登錄軟件（如xshell）來登錄到登陸節(jié)點進行個人的操作（一般會通過VPN網(wǎng)絡(luò)加密數(shù)據(jù)傳輸）。
Linux集群將程序任務(wù)分解發(fā)送到計算節(jié)點上時，是通過LSF作業(yè)調(diào)度系統(tǒng)（也有其他的，如PBS等）來實現(xiàn)的，這個系統(tǒng)的作用是使整個機群負載均衡，便于管理，所以我們使用fluent也要通過這個系統(tǒng)。在成熟的集群中，用戶登錄之后，默認便可以使用作業(yè)調(diào)度系統(tǒng)了。使用時，除了常見的linux命令以外，調(diào)度系統(tǒng)也有一些簡單的命令，這個一般會有手冊介紹，常用的就3、5個，很好記。
3、
如何在集群中使用fluent？
因為fluent是成熟的封裝好的商業(yè)軟件，所以用戶直接使用命令調(diào)用即可。
展開 WinXP下并行計算集群的組建
WinXP下并行計算集群的組建1.rar
WinXP下并行計算集群的組建2.rar
2023年MATLAB科學(xué)計算工作站及集群配置方案
（一）MATLAB科學(xué)計算工作站與集群配置方案
UltraLAB專注于為科學(xué)計算在各個行業(yè)應(yīng)用的算法，量身定制匹配的高性能計算硬件配置的品牌，提供塔式、機架、便攜、特種等全方位完美計算架構(gòu)方案。
UltraLAB結(jié)合最新計算機硬件技術(shù)（intel 13代酷睿超頻/4代Xeon3400x超頻等）, 將MATLAB的應(yīng)用/學(xué)科工具箱，進行科學(xué)分類，從而給出合理高效完整科學(xué)計算硬件配置。
早期我們對MatLAB全部應(yīng)用工具箱計算特點進行了總結(jié)歸類，
詳見 https://www.xasun.com/article/fb/2433.html
今天我們提供多種不同計算架構(gòu)，保證每一個計算應(yīng)用對應(yīng)配置達到理想的最高性能能力，四類硬件配置：
（1）純CPU計算---MatLAB高頻科學(xué)計算工作站配置推薦
（2）基于GPU加速---MatLAB 異構(gòu)超算工作站配置推薦
（3）基于實時計算---MatLAB實時采集與數(shù)據(jù)計算分析硬件配置方案
（4）基于多機集群---MatLAB多機分布式集群計算配置方案（待續(xù)）
1.1 MatLAB高頻科學(xué)計算工作站硬件配置推薦
應(yīng)用定位：滿足極致單核CPU計算或超大規(guī)模的多核CPU性能要求
技術(shù)特點：基于純CPU計算應(yīng)用，CPU超頻或高頻，保證單核或多核計算能力達到極致。
展開 CST2021電磁仿真計算工作站、集群硬件配置探討
（2）是目前市場上，第一個針對電磁仿真多種算法優(yōu)化設(shè)計, 并行計算節(jié)點配備高主頻處理器，其性能表現(xiàn)遠超刀片服務(wù)器。
（3）【異構(gòu)并行計算節(jié)點】配備最新Xeon3代處理器，40核+16通道是頻域算法電磁仿真并行計算最理想架構(gòu)，同時保證高頻，整個計算節(jié)點的多核并行計算，在核數(shù)與頻率達到均衡，此外配備GPU計算卡，保證了時域求解的GPU加速
（4）作業(yè)調(diào)度軟件針對有限元計算兩個主要環(huán)節(jié)：網(wǎng)格自動剖分（單核計算環(huán)節(jié)）、求解器求解（多核計算環(huán)節(jié)），網(wǎng)格剖分環(huán)節(jié)--調(diào)用【高頻服務(wù)器】處理， 求解器求解環(huán)節(jié)--調(diào)用多臺【計算節(jié)點】多級多核并行計算
（5）集群性能從硬件架構(gòu)、作業(yè)調(diào)度系統(tǒng)均比常規(guī)集群性能達到更高效。
展開 電磁仿真計算的最佳單機（工作站、服務(wù)器）、集群硬件配置方案
電磁仿真的計算特點如下：
§ 計算量大：電磁仿真通常涉及大量的計算量，這對計算機硬件和軟件提出較高的要求。
§ 精度要求高：電磁仿真需要保證計算結(jié)果的精度，這對算法和求解器提出了較高的要求。
§ 模型復(fù)雜：電磁仿真模型通常比較復(fù)雜，這對軟件的功能和性能提出了較高的要求。
電磁仿真在電子、通信、醫(yī)療、天文學(xué)等多個領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用，能夠幫助工程師和研究人員優(yōu)化設(shè)計、分析性能和解決電磁問題。
2023年電磁仿真HFSS單機/虛擬加速/集群硬件配置推薦
https://www.xasun.com/article/102/2525.html
CST2023電磁仿真GPU圖形工作站、高性能計算集群推薦硬件
https://www.xasun.com/news/html/?2756.html
上述所有配置，代表最新硬件架構(gòu)，同時保證是最完美，最快，歡迎交流，定制。
展開 動力系統(tǒng)力學(xué)環(huán)境試驗?zāi)M的計算利器-圖形工作站、服務(wù)器、集群硬件配置推薦
動力系統(tǒng)力學(xué)環(huán)境試驗?zāi)M使用一系列專業(yè)的軟件工具，如：
§ ANSYS、Abaqus、COMSOL
§ Adams
§ MATLAB/Simulink
§ SolidWorks
§ LabVIEW
這些工具提供了建模、仿真、數(shù)據(jù)分析和結(jié)果可視化等功能，以支持各種動力系統(tǒng)的性能評估和設(shè)計改進，動力系統(tǒng)力學(xué)環(huán)境試驗?zāi)M在產(chǎn)品設(shè)計、開發(fā)和驗證中具有重要的應(yīng)用價值
動力系統(tǒng)力學(xué)環(huán)境試驗?zāi)M是一個多領(lǐng)域交叉的研究領(lǐng)域，旨在改善動力系統(tǒng)的性能、可靠性和環(huán)境適應(yīng)性。這需要綜合考慮各種因素，包括結(jié)構(gòu)動力學(xué)、熱力學(xué)、流體力學(xué)和材料科學(xué)等。
結(jié)構(gòu)/流體/多物理場/電磁仿真最快最完美工作站集群
https://www.xasun.com/article/a2/2461.html
我們根據(jù)實際應(yīng)用需求，免費提供基于最新的計算架構(gòu)，給出最快的硬件配置方案，歡迎咨詢，定制。
展開 碳纖維復(fù)合材料主要研究、算法分析及軟件工具，及高速計算工作站/集群硬件配置推薦
AI驅(qū)動材料預(yù)測/深度學(xué)習(xí)模擬
典型任務(wù)：基于實驗數(shù)據(jù)的強度預(yù)測、固化曲線AI建模
組件
推薦配置
GPU
A100 x 2或H100 x 2
CPU
AMD EPYC 9534（64核）
內(nèi)存
256GB ~512GB
存儲
8TB NVMe SSD
軟件
Python (PyTorch/TensorFlow) + Digimat + Ansys Twin Builder
五、總結(jié)與發(fā)展趨勢
算法趨勢：從傳統(tǒng)有限元→多尺度建模→AI輔助復(fù)合材料設(shè)計。軟件趨勢：ABAQUS+Digimat仍是科研主流組合，工業(yè)界常用Ansys Composite PrepPost。硬件趨勢：高核心CPU+大內(nèi)存+GPU混合計算，配合并行文件系統(tǒng)，實現(xiàn)材料設(shè)計數(shù)字孿生化。
工程仿真計算工作站/服務(wù)器硬件配置
2025v1工程仿真計算工作站/服務(wù)器硬件配置-UltraLAB圖形工作站方案網(wǎng)站
展開 結(jié)構(gòu)優(yōu)化仿真計算的最佳利器-UltraLAB圖形工作站、集群配置推薦20230927
主要結(jié)構(gòu)優(yōu)化仿真軟件：
§ Ansys OptiStruct：用于結(jié)構(gòu)優(yōu)化，主要用于機械產(chǎn)品、航空航天產(chǎn)品、汽車產(chǎn)品等的設(shè)計和分析。
§ ABAQUS/CAE：用于結(jié)構(gòu)優(yōu)化，主要用于機械產(chǎn)品、航空航天產(chǎn)品、汽車產(chǎn)品等的設(shè)計和分析。
§ LS-DYNA：用于結(jié)構(gòu)優(yōu)化，主要用于復(fù)雜結(jié)構(gòu)、碰撞仿真等。
§ COMSOL Multiphysics：用于多物理場仿真，包括結(jié)構(gòu)優(yōu)化、流體仿真、熱仿真等。
計算的特點：
§ 計算量大：結(jié)構(gòu)優(yōu)化仿真通常涉及大量的計算量，這對計算機硬件和軟件提出較高的要求。
§ 迭代次數(shù)多：結(jié)構(gòu)優(yōu)化仿真需要進行多次迭代計算，才能找到最優(yōu)解。
§ 模型復(fù)雜：結(jié)構(gòu)優(yōu)化仿真模型通常比較復(fù)雜，這對軟件的功能和性能提出較高的要求。
結(jié)構(gòu)優(yōu)化仿真是結(jié)構(gòu)設(shè)計和制造的重要工具，可以幫助工程師找到最優(yōu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計方案，提高結(jié)構(gòu)的性能和可靠性。
結(jié)構(gòu)/流體/多物理場/電磁仿真最快最完美工作站集群23v2
https://www.xasun.com/article/a2/2461.html
上述所有配置，代表最新硬件架構(gòu)，歡迎咨詢，定制。
展開 智能計算時代的電子仿真--Ansys AEDT、Ansys Lumerical與智能計算相結(jié)合【6月11直播】
AI的大熱也使電子仿真進入了智能計算時代，這一時代，計算不再局限于傳統(tǒng)的數(shù)值運算，而是具備感知、學(xué)習(xí)、推理和決策能力，推動各領(lǐng)域向智能化、自動化、精準化方向變革。
Ansys一系列電子仿真軟件也順應(yīng)時代與智能化計算相結(jié)合，AEDT和Lumerical分析工具可進行高頻、低頻、電子散熱、光電等領(lǐng)域的仿真分析；Lumerical等產(chǎn)品可以結(jié)合智能化計算進行光子學(xué)的優(yōu)化和逆向設(shè)計。
6月11日，Ansys推出網(wǎng)絡(luò)研討會『智能計算時代的Ansys仿真軟件-微電子應(yīng)用』，了解智能計算時代的電子仿真，下方預(yù)約了解學(xué)習(xí)??
時間：6月11日（星期三），16：00-17：00
內(nèi)容簡介：Ansys 的軟件家族中的AEDT和Lumerical分析工具，可以進行高頻、低頻、電子散熱、光電等領(lǐng)域的仿真分析，具有廣泛的用途和廣大的用戶。Ansys AEDT產(chǎn)品可以結(jié)合智能化計算方法，高效率的評估微電子器件的PI/SI等特征。AEDT產(chǎn)品也可以結(jié)合智能化計算方法，進行高精度電學(xué)物性、熱學(xué)物性和力學(xué)物性的高精度計算。Lumerical等產(chǎn)品可以結(jié)合智能化計算進行光子學(xué)的優(yōu)化和逆向設(shè)計。本次講座將從PI/SI，高精度物性以及光子學(xué)等方面向用戶介紹Ansys產(chǎn)品與智能化計算的結(jié)合。
講師：
張國軍 | 中潤漢泰資深Ansys產(chǎn)品工程師
資深Ansys產(chǎn)品工程師，智能化計算工程師，北京理工大學(xué)碩士。在經(jīng)典仿真與智能化計算方面有較多經(jīng)驗積累，參與眾多汽車、國防項目的仿真咨詢和深度開發(fā)。
展開 
MatlabGUI界面調(diào)用Ansys計算并輸出計算結(jié)果
.*'},'File Selector'); strh = [Pnameh,Fnameh];
pathname = Pnameh;
set(handles.text1,'String',strh);
[temp1,temp2] = xlsread(strh);
set(handles.uitable1,'Data',temp1);
% Update handles structure
guidata(hObject, handles);
為了讀取圖示方框中的數(shù)據(jù)，并用到ANSYS的APDL文件中，需要字符串的讀取和合并，首先需要使用str2num函數(shù)把字符串轉(zhuǎn)換成數(shù)值，如果沒有輸入值時，使用缺省值。
將兩個txt合并成test3.mac作為APDL語言開始的參數(shù)定義，生成test3.mac之后再使用system函數(shù)調(diào)用ANSYS的求解器，并讀取test3.mac進行計算
在計算之前，是不能生成圖片的，這時需要設(shè)置只有點擊“開始重構(gòu)”按鈕之后，其他按鈕才可用。
點擊按鈕開始計算之后，會分別輸出兩個名為residualstress.jpg和deformation.jpg的圖片，對應(yīng)的語句為
/image,save,'E:\GUIRStest\residualstress',jpg
設(shè)置當(dāng)點擊“生成殘余應(yīng)力云圖”和“生成角變形云圖”時，會讀取圖片的路徑并使用imshow生成圖片。
至此，一個簡易的MatlabGUI界面調(diào)用ANSYS計算并輸出圖片就完成了。
展開 Ansys Speos | 新型計算方法：使用 GPU 提升計算速率
前言
Speos 在2022R2版本中正式推出 GPU 計算功能，相比于 CPU 計算，相同HPC32配置，高性能顯卡在仿真計算中將會更顯計算優(yōu)勢，在仿真數(shù)據(jù)量大、材料屬性復(fù)雜、光源種類多的條件下，Speos 視覺模擬會消耗更多仿真計算時間。當(dāng)模擬參數(shù)設(shè)置偏差，或者視野選擇不準確，重新模擬耗費的時間會很長，GPU 同樣提供實時預(yù)覽 preview 功能，快速檢查視覺模擬對參數(shù)設(shè)置和視野選擇的準確性，通過 GPU 持續(xù)渲染，得到從低精度到高精度的實時模擬效果，一旦發(fā)現(xiàn)模擬出現(xiàn)問題可以隨時停止，修改參數(shù)后再重新模擬，提高了模擬效率，新版本發(fā)布中，GPU preview 同樣可以保存實時渲染結(jié)果為XMP。
GPU計算能力
1 - 打開任意仿真，建立視覺模擬模型，與常規(guī)的亮度模擬相同，在 speos 中建立光源（包括環(huán)境光），探測器，零件材料，逆向模擬。
2 - 在file-speos option中，勾選顯卡選項，會顯示32HPC運算。顯卡性能越高在計算中越能體現(xiàn)計算速度。
3 - 點擊inverse/direct simulation，在tools中選擇GPU計算。
4 - GPU計算性能說明，同樣對于108光線數(shù)，相同光線數(shù)GPU A6000的計算速度相當(dāng)于CPU 600核左右，而仿真結(jié)果相同。
5 - GPU計算同樣支持Speos core的計算。
展開 Ansys Zemax | 公差的標準怎么計算的，如何確認計算細節(jié)?
這篇文章將整理幾個常用的確認細節(jié)的方法，不同的情境有不同的方法，共有以下主題：
當(dāng)我們說 “計算標準標準” 時，Zemax OpticStudio做了什么
簡介標準標準種類
說明衍射MTF平均/子午/弧矢.的計算方式
使用 “SAVE” 公差操作數(shù)紀錄靈敏度靈敏度計算過程
利用蒙特卡羅蒙特卡羅存檔了解公差擾動如何被執(zhí)行
如何列出所有蒙特卡羅蒙特卡羅檔案的隨機數(shù)參數(shù)
當(dāng)我們說 “計算標準” 時，OpticStudio做了什么
以下的敘述主要關(guān)乎標準的計算，不管我們是做靈敏度分析或是蒙特卡羅分析，都適用。
標準
首先我們要花一點時間說明標準本身，才說明優(yōu)化等其他動作。在公差分析時，我們所做的事情，就是重復(fù)擾動指定參數(shù) (例如組件偏心、傾斜)，并計算在該條件下的 “標準” 是多少，并與原始設(shè)計或規(guī)格相比分析。
這個標準可以是易懂的物理參數(shù)，例如某個視場 (Field)、某個波長下的光斑半徑或子午 MTF。也可以是多個相似的參數(shù)用某種方式平均，例如子午 MTF與弧矢 MTF的平均，或是多個視場下的MTF平均 (通常是RMS)。甚至標準可以是經(jīng)由復(fù)雜計算而來，不具實際物理意義。OpticStudio中有許多內(nèi)建的標準，也提供完整的自定義功能讓用戶設(shè)計自定義標準。 (請參考本文章下面的 “簡介標準種類” )
視場
另一個公差分析中常被混淆的觀念是視場 (Field)。當(dāng)計算標準時，如果視場字段選用Y-對稱或XY-對稱，事實上OpticStudio并非讀取使用者的Field設(shè)定。而是先找出最大視場，然后乘以-1.0、-0.7、0.0、+0.7以及+1.0。若是Y-對稱，則共有Y方向的5個視場，若是XY-對稱，則包含XY方向共有9個視場。
展開 ANSYS AQWA計算案例 | 海洋平臺波浪載荷的計算和傳遞
ANSYS系列產(chǎn)品主要專注于工程結(jié)構(gòu)的CAE仿真分析，通過仿真模擬來掌握海洋平臺等工程結(jié)構(gòu)的安全性、可靠性。采用ANSYS仿真，可以在設(shè)計階段就把設(shè)計風(fēng)險降低，并充分掌握海洋平臺在各種惡劣載荷條件下的響應(yīng)和工作狀態(tài)。
2
分析方法
波浪運動是一個隨機過程，而通常結(jié)構(gòu)物強度計算校核需要得到確定的結(jié)果，所以需要采取一定的分析方法對波浪載荷進行處理。目前規(guī)范中的使用方法主要是設(shè)計波方法。設(shè)計波通常是簡化的規(guī)則波，可以采用水動力軟件直接計算波浪對平臺的載荷。
波浪載荷的傳遞，并不僅僅是載荷的施加，還需要考慮水動力結(jié)構(gòu)的網(wǎng)格模型和強度校核模塊的網(wǎng)格模型的差異，包括單元類型的差異、單元位置和形狀的差異。在載荷傳遞的過程中，需要考慮網(wǎng)格的匹配。
3
波浪載荷計算與傳遞
一般來說，海洋平臺在海面上受到的與波浪相關(guān)的載荷包括靜水壓力、動水壓力和運動產(chǎn)生的慣性載荷。其中，靜水壓力可以在ANSYS Mechanical中直接施加，但是動水壓力和運動的慣性載荷需要采用水動力軟件計算。采用ANSYS AQWQ可以方便的計算出波浪的動水壓力以及海洋平臺運動產(chǎn)生的慣性載荷。
在ANSYS系列軟件中，要將AQWA計算的波浪載荷傳遞給Mechanical進行進一步的強度校核，可以采用兩種方法：
（1） 通過ANSYS AQWA-WAVE計算加載的APDL命令傳遞；
（2）通過中間格式文件采用OC系列命令傳遞。
文章來源：安世亞太
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