運算速度的案例
RP Fiber Power 新增Numerical Power Package工具箱 運算速度飛起
對于大多數用戶來說，RP Fiber Power的標準版本所具有的運算速度是完全足夠的。大多數提供的演示腳本可以在一個普通的PC上執行，最多在幾秒鐘內就可以完成。在許多實際應用中，即使是速度不是特別快的計算機，計算速度也不是問題。
但是，在某些情況下，復雜的模擬需要大量的計算時間，如下列情況：
超短脈沖的傳播:計算時間會變長，例如，如果一個脈沖需要在長光纖中傳播很多次，或者強非線交互作用和一個大的脈沖帶寬(特別是與長脈沖持續時間相結合)，這就會對計算速度有要求。
數值光束傳播也對計算速度也有很高的要求，例如：通過長光纖傳播時，特別是需要高分辨率的數值網格時。
因此，為了滿足部分用戶對RP Fiber Power運算速度的高要求，RP Photonics 公司于2020年5月發布了需要額外付費的Numerical Power Package數字工具箱，它可以作為RP Fiber Power 的附加插件，它有非常驚人的模擬速度，并且不用改變腳本代碼，具體功能如下：
它的核心優勢是運算速度有了很大的提高——通常是5倍，有時甚至是10倍，特別是在使用更先進的CPU時，速度更為驚艷。
它大大加快了腳本語言的某些函數，主要是關于數組和矩陣的函數。
它還提供了一些更特殊的函數，你可以在你的腳本中使用這些函數，比如乘法或逆矩陣。
Bessel J函數具有更高的精度。此外，Bessel J 函數被支持用于復雜的參數，不僅用于真實的參數，也用于非整數階。
另外，它可以獲得第一類和第二類Hankel 函數以及相關的Legendre polynomials.
展開 BCC點陣結構梁單元Abaqus壓縮仿真模擬-顯示動力學質量縮放 ￥19.89
本文通過abaqus顯示動力學的方法對BCC結構進行壓縮仿真模擬，同時為減小計算量，采用梁單元模擬點陣結構，壓頭設置為剛性面，添加質量縮放，加快運算速度，為點陣結構壓縮模擬提供一種便捷方法。
1. 建立BCC點陣模型,以單胞尺寸5X5X5為例。
a.首先建立立方體實體，然后對實體進行處理，得到點陣單胞點陣結構。
b.建立單胞BCC梁單元點陣模型,然后進行刪除面的操作，得到單胞BCC點陣結構，接下來進行陣列操作，得到最大外形尺寸為25x25x25的點陣壓縮模擬試件。
C.建立剛性壓板，設置參考點，模擬萬能試驗機壓頭，剛性單元不參與計算，不影響計算結果，加快運算速度。
2. 裝配，按壓縮試驗進行裝配，從上到下依次為壓板-點陣-壓板。
3.設置材料屬性，本文為鈦合金TC4，密度4.43e-9Tone/mm3,彈性模量為118000MPa，泊松比0.3，應力應變值見下表所示。
設置截面屬性Beam，定義截面半徑0.5mm
指派截面，定義方向[1,2,3]，完成材料屬性設置。
4.設置分析步Dynamic,Explicit，時間設置為5s，以每秒1mm的速度進行壓縮模擬，開啟質量縮放為1e-5，歷程輸出勾選位移和力，以便輸出力-位移曲線，然后計算相應的應力-應變曲線。
5.設置相互作用-切向行為和法向行為，摩擦系數為0.3，設置通用接觸。
以下部分為付費部分
展開 提高運算速度的有限元編程技巧
我們編寫的有限元計算程序，解決具體問題往往需要大量運算時間。如果說計算一分種和計算兩分鐘相差不大，那么計算半天時間和計算五天時間就差別很大了。
在許多論文里看到，以下這些技巧，綜合起來可以使原本五天完成的任務加快到一天內完成，并且實現起來也很容易，且一般不破壞程序的可讀性。因此對于編程者來說是有必要了解的。
Real time programming approaches:
1) avoid floating point numbers as much as possible:
x*y takes almost ten time longer if a and y are floating point numbers than if they are integers. If a parameter has float value, we can use scale-up integer to represent it as much as possible.
2) avoid function calls as much as possible;
calling a function takes extra computing resources because stack pop and push of the function parameters and returns. Short functions can be implemented using predefined macros.
展開 超級計算機——超級算力推動工業仿真加速發展
顧名思義，超級計算機是相對于大型、小型計算機而言的一種運算速度更高、存儲容量更大、功能更完善的計算機，多用于國家高科技領域和尖端技術研究，是國家科技發展水平和綜合國力的重要標志。
圖片來源于網絡
超級計算機的基本組成組件與個人電腦無太大差異，但規格和性能則強大許多，是一種超大型電子計算機，具有很強的計算和處理數據的能力，主要特點表現為高速度和大容量。現有的超級計算機運算速度大都可以達到
每秒萬億次
以上，在最新發布的第60期全球超級計算機排行榜，排名第一的“前沿”（Frontier），每秒浮點運算速度超過百億億次。
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我國超級計算機的起源與發展
我國的超級計算機研制起步于60年代，經歷了三個階段：
第一階段，自60年代末到70年代末，主要從事大型機的并行處理技術研究；
第二階段，自70年代末至80年代末，主要從事向量機及并行處理系統的研制；
第三階段，自80年代末至今，主要從事MPP系統及工作站集群系統的研制。
早在1958年，我國成功研制了首臺數字電子計算機——103機，開啟了我國在超級計算機領域的探索之路。
1983年，我國成功研制“銀河”系列超級計算機，至此，我國具備了進行中期數值天氣預報的能力。從1992年開始，我國超級計算機的研發速度明顯加快。經過幾十年的不懈努力，我國的超級計算機系統研制已取得了豐碩成果。
2010年，我國研制的“天河一號”成為世界上運算速度最快的計算機。2016年，全部采用自主技術的“神威·太湖之光”誕生，此后連續四次雄踞“全球超級計算機500強”榜首
。隨著一批國產高端計算機系統的出現，我國成為繼美國、日本之后，第三個具備研制高端計算機系統能力的國家。
展開 
五年無人駕駛工作總結及展望
其次，在障礙物密集的場景，運算速度下降。最后，由于沒有識別道路邊界，無法識別障礙物是否在前方道路內。
時間來到了2019年，目標是：1. 提高激光雷達目標識別精度、距離、運算速度；2. 識別道路邊界，擬合邊界曲線
。首先是目標識別，之前看了一篇關于凸平面分割障礙物的文章，覺得特別有道理，重要的是可以分割的很精確。沿著這個方向查了相關資料，發現了一篇論文《Object Partitioning using Local Convexity》，閱讀淪為，并搞懂了算法原理。文章中給出了在pcl庫中的實現，名字叫LCCP，可惜使用在圖像上。圖像和點云有很強的相似性，都是由點組成，只不過一個是像素，一個是xyz。像素點在經過相機內參和外參變換后，就會映射到三維空間。算法上也有很多相通點，我所知道的特征提取還有金字塔算法都可以通用，只需要將點云在三維空間中結構化，比方說八叉樹等。（說實話，我知道的圖像處理知識很有限，如果錯了，請給我留言說一聲，感謝。）經過修改后，將LCCP用在了點云上。
激光雷達LCCP算法效果圖
這就是處理的效果圖，能夠描述車輛的外形輪廓。但就是計算速度慢，得170ms+，無法實時處理點云數據，不適合無人駕駛，但是如果用在離線處理，比如slam上去除動態目標物，興許效果更好，我沒有嘗試。運算速度慢的原因是體素過濾后計算了每個點的法向量，使用周邊一定距離內的所有點進行主成分析，體素過小和周邊點太多導致計算緩慢，畢竟需要計算每個點的法向量，然后再區域生長聚合目標物。我嘗試了擴大體素和使用最近的若干點，雖然提高了計算速度，但是輪廓精度降低很多。在這種兩難的場景下，我更傾向于保證精度，所以將代碼保留，如果以后做slam可以使用。LCCP的編寫和調試花廢了太長時間，效果又沒有達到預期。
展開 明日在線研討會預熱 | 基于高層級設計的FPGA開發快速迭代
概述
通用處理器的摩爾定律已入暮年，但與此同時，深度學習等新興算法的規模卻在呈現一個指數級增長的趨勢，這意味著芯片的運算速度與算法的發展速度存在嚴重的不匹配。
為了滿足各類算法對于芯片運算速度的要求，FPGA開始逐漸進入了市場的視野。
為降低開發門檻，Xilinx提出了一系列高層級的FPGA解決方案。同時，結合當前汽車行業的基于模型的開發思路，MathWorks也聯合Xilinx提出了一套基于模型的FPGA開發思路。
圖1 當前基于模型的FPGA開發方式
在此基礎上，百度、戴姆勒、Continental、比亞迪等廠商紛紛推出了其基于MPSoC的智駕相關產品。
圖2 已經開始使用MPSOC的相關企業
如何在眾多基于高層級的研發方式中，找到符合自己產品的研發路線？本次在線研討會，將聚焦目前已有的高層級FPGA開發路線，對其開發方式、優缺點以及適用范圍進行詳細的描述。
圖3 通過工具對HLS代碼進行優化
結合具體的部署案例，本次研討會將較為全面地幫助大家認識高層級FPGA開發方式，希望能夠在后續開發過程中，為大家在開發工具的選擇上提供一定的參考。
圖4 尋求適合自己的高層級FPGA開發思路
經緯恒潤擁有豐富的基于模型開發經驗，成熟的團隊對高層級FPGA開發進行支持，致力于降低FPGA開發的準入門檻，縮短由算法到可用的FPGA IP的迭代時間，能夠為客戶提供完整的咨詢服務。
圖5 FPGA部署的咨詢項目案例
展開 讓老外震驚的中國制造——中國超算
著眼下一代百億億次超級計算系統的新一輪國際競爭，我國“超算人”正在開展前沿技術攻關，力爭長期保持我國在世界超算領域的核心競爭力，繼續書寫“中國速度”新的傳奇。
在2015年11月16日公布的新一期全球超級計算機500強榜單中，中國“天河二號”超級計算機連續第六度稱雄。據榜單，第一名“天河二號”的浮點運算速度為每秒33.86千萬億次，第二名美國“泰坦”的浮點運算速度為每秒17.59千萬億次。第三名至第五名依次為美國“紅杉”、日本“京”和美國“米拉”超級計算機。
在一些人看來，超級計算機就是“堆芯片”，堆的數量級越大，計算速度也就越快。事實上，基于集群結構的超級計算機通過網絡進行分布式計算，如果分布不合理，每個CPU的效能就得不到充分發揮，并非1+1=2的公式所能夠簡單概述。
這就好比領導一家50人或5000人的公司，如果不能合理安排運營，人數多者的工作效率反而會遠低于人數少者。研制一款超級計算機也是如此，如何讓它所裝備的上萬枚CPU的性能盡可能發揮出來，形成高效運轉的計算系統，成為關鍵。
除此之外，數學家梁國平教授研制的“有限元語言及其編輯器”更是助長了我國在CAE行業的穩定地位，讓中國擺脫了常年受壓于國外軟件的限制，并與天津超算合作成功發送“天河二號”，填補了我國在高性能計算領域的不足。
李總理相繼提出了“中國制造2015”和“互聯網+”兩個理念，把工業制造和互聯網相結合，這勢必會引起新一輪的工業革命，此次將是中國引領各國步入“第四次工業革命”。
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展開 超算500強中國占比超40%，數量仍遠多于美國
本月，美國能源部宣布，其最新超級計算機“頂點”(Summit)的運算速度遠遠超過了神威太湖之光的運算速度。“頂點”是由IBM與英偉達(Nvidia)合作開發的，位于田納西州的橡樹嶺國家實驗室(Oak
Ridge National Laboratory)。
中國頂級超級計算機研究員錢德沛（Depei
Qian）正對中國在過去10年取得的進步感到驚嘆，認為這“超出了他們的預期”。值得特別自豪的是：神威太湖之光使用的是國產微處理器。錢德沛表示：“這曾經是我們弱點。盡管中國取得了令人矚目的進步，但在某些先進的硬件技術和軟件方面，中國仍然落后。”
總的來說，軟件是超級計算工程師面臨的巨大挑戰。超級計算機正越來越多地通過人工智能軟件處理大量數據。因此，軟件應用程序中的數據處理速度往往比原始的計算速度更為重要，而原始的計算速度始終是衡量超級計算機性能的傳統標準。500強榜單就是基于機器的數學計算速度排列的。但是另一個由田納西大學的東阿拉共同開發的基準，就是在應用程序中測量數據處理速度。
但超級計算機專家表示，中國在軟件開發方面也在迎頭趕上。伊利諾伊州阿貢國家實驗室(Argonne
National Laboratory)副主任里克·史蒂文斯(Rick
Stevens)稱:“如今中國的旗艦中心與我們驚人地相似。”他還說，中國的總體政策是“在科技領域打持久戰，超級計算機只是其中的一部分。”
本文轉自36氪，原文鏈接：http://36kr.com/p/5140406.html
展開 適合中國的新賽道——硅光子！
來源：EETOP整理自科技新報
隨著 AI、通訊、自駕車等領域對海量運算的需求漸增，在摩爾定律的前提下，集成電路的技術演進已面臨物理極限，該如何突破？
有一項技術，它讓IBM早在20年前就積極投入，稱霸CPU市場多年的Intel也早已投資這項技術超過10年的時間，中國大陸更是將它視做半導體發展突圍的武器，而以色列也把它列為其國家科技發展重要項目之一。
這項技術對一般人而言顯得陌生，但卻吸引Apple、NVIDIA、臺積電等巨頭公司近年來陸續投入研發打造，它就是集20世紀兩大最重要的發明硅集成電路與半導體激光大成的硅光子。當電子結合光子，不只解決原本信號傳輸的耗損問題，甚至視為開啟摩爾定律新篇章、顛覆未來世界的關鍵技術。
集成電路（IC）將上億個晶體管微縮在一片芯片上，進行各種復雜的運算。硅光子則是集成電路，把能導光的線路全數集中。簡單來說，是在硅的平臺上，將芯片中的電信號轉成光信號，進行電與光信號的傳導。
隨著科技進步迅速、計算機運算速度提升，芯片間的通訊成為計算機運算速度的關鍵。去年 ChatGPT 剛推出，問答過程中易出現卡頓、跳掉的狀況，也和數據傳輸問題相關，因此 AI 技術不斷升級時，維持運算速度是迎接 AI 時代的重要一環。
硅光子能提升光電傳輸的速度，解決目前電腦元件使用銅導線所遇到的信號耗損及熱量問題，因此臺積電、英特爾等多家半導體巨頭已經投入相關技術研發。
但在介紹硅光子應用與瓶頸前，我們需要先了解光電收發模塊的運作原理：
光電收發模塊如何運作？
先想象光電收發模塊是類似 USB 的長方形模塊，插入電腦后才能讀取信息。
展開 做這么多年機械，NC與CNC的區別終于分清了！
CNC
CNC技術應用
CNC技術的發展相當迅速，這大大提高了模具加工的生產率，其中運算速度更快捷的CPU是CNC技術發展的核心。CPU的改進不僅僅是運算速度的提高，而且速度本身也涉及到了其它方面CNC技術的改進。正因為近幾年CNC技術發生了如此大的變化，才值得我們對當前CNC技術在模具制造業的應用情況作一個綜述。
程序塊處理時間及其它由于CPU處理速度的提高，以及CNC制造商將高速度CPU應用到高度集成化的CNC系統中， CNC的性能有了顯著的改善。反應更快、更靈敏的系統實現的不僅僅是更高的程序處理速度。事實上，一個能夠以相當高的速度處理零件加工程序的系統在運行過程中也有可能象一個低速處理系統，因為即使是功能完備的CNC系統也存在著一些潛在的問題，這些問題有可能成為限制加工速度的瓶頸。
目前大多數模具廠都意識到高速加工需要的不僅僅是較短的加工程序處理時間。在很多方面，這種情況和賽車的駕駛很相似。速度最快的賽車就一定能贏得比賽嗎？即使是一個偶爾才觀看車賽的觀眾都知道除速度以外，還有許多因素影響著比賽的結果。
首先，車手對于賽道的了解程度很重要：他必須知道何處有急轉彎，以便能恰如其分地減速，從而安全高效地通過彎道。在采用高進給速度加工模具的過程中，CNC中的待加工軌跡監控技術可預先獲取銳曲線出現的信息，這一功能起著同樣的作用。
同樣的，車手對其他車手動作以及不可確定因素的反應靈敏程度與CNC中的伺服反饋的次數類似。CNC中伺服反饋主要包括位置反饋、速度反饋和電流反饋。
當車手駕車繞賽道行駛時，動作的連貫性，能否熟練地剎車、加速等對車手的臨場表現有著非常重要的影響。同樣地，CNC系統的鐘形加速/減速和待加工軌跡監控功能利用緩慢加速/減速來代替突然變速，以保證機床的平穩加速。
展開 RSoft.v8.0(Beamprop,Fullwave,BandSOLVE、GratingMOD、DiffractMOD、FemSIM)
其使得GratingMOD 其使得GratingMOD適用於2D/3D 的模擬，且運算速度較Bi-Directional BPM 更快速。適用于2D/3D的模擬，且運算速度較Bi-Directional BPM更快速。
DiffractMOD：適用于繞射光學結構-例如:繞射光學元件、次波長周期性結構、光子能隙晶體的模擬設計軟體。元件、亞波長周期性結構、光子能隙晶體的模擬設計軟體。DiffractMOD運用包含快速傅立葉分解(fast Fourier factorization)與泛用傳輸線公式(generalized transmission line formulation) -的嚴格藕合波分析
(Rigorous Coupled Wave Analysis - RCWA)技波分析(Rigorous洲Coupled Wave Analysis - RCWA)技巧。 它可以精確有效地模擬- 具有任意網格結構 它可以精確有效地模擬-具有任意網格結構與基本單元折射率剖面的2D/3D 結構，并能分析介電(dielectric)、色散(dispersive)與耗損(lossy) 等與基本單元折射率剖面的2D/3D結構，并能分析介電(dielectric)、色散(dispersive)與耗損(lossy)等材料結構。 材料結構。 再者, 使用者可彈性控制入射方向(incident direction) 與照度極化(polarization of再者,使用者可彈性控制入射方向(incident direction)與照度極化(polarization of illumination) 以完成模擬。illumination)以完成模擬。
展開 
RSoft.v8.0(Beamprop,Fullwave,BandSOLVE、GratingMOD、DiffractMOD、FemSIM)
其使得GratingMOD 其使得GratingMOD適用於2D/3D 的模擬，且運算速度較Bi-Directional BPM 更快速。適用于2D/3D的模擬，且運算速度較Bi-Directional BPM更快速。
DiffractMOD：適用于繞射光學結構-例如:繞射光學元件、次波長周期性結構、光子能隙晶體的模擬設計軟體。元件、亞波長周期性結構、光子能隙晶體的模擬設計軟體。DiffractMOD運用包含快速傅立葉分解(fast Fourier factorization)與泛用傳輸線公式(generalized transmission line formulation) -的嚴格藕合波分析
(Rigorous Coupled Wave Analysis - RCWA)技波分析(Rigorous洲Coupled Wave Analysis - RCWA)技巧。 它可以精確有效地模擬- 具有任意網格結構 它可以精確有效地模擬-具有任意網格結構與基本單元折射率剖面的2D/3D 結構，并能分析介電(dielectric)、色散(dispersive)與耗損(lossy) 等與基本單元折射率剖面的2D/3D結構，并能分析介電(dielectric)、色散(dispersive)與耗損(lossy)等材料結構。 材料結構。 再者, 使用者可彈性控制入射方向(incident direction) 與照度極化(polarization of再者,使用者可彈性控制入射方向(incident direction)與照度極化(polarization of illumination) 以完成模擬。illumination)以完成模擬。
展開 PLC應用分享 伺服電機的三種控制方式
第2環是速度環，通過檢測的電機編碼器的信號來進行負反饋PID調節，它的環內PID輸出直接就是電流環的設定，所以速度環控制時就包含了速度環和電流環，換句話說任何模式都必須使用電流環，電流環是控制的根本，在速度和位置控制的同時系統實際也在進行電流（轉矩）的控制以達到對速度和位置的相應控制。
第3環是位置環，它是最外環，可以在驅動器和電機編碼器間構建也可以在外部控制器和電機編碼器或最終負載間構建，要根據實際情況來定。由于位置控制環內部輸出就是速度環的設定，位置控制模式下系統進行了所有3個環的運算，此時的系統運算量最大，動態響應速度也最慢。
展開 做這么多年機械，NC與CNC的區別終于分清了！
CPU的改進不僅僅是運算速度的提高，而且速度本身也涉及到了其它方面CNC技術的改進。正因為近幾年CNC技術發生了如此大的變化，才值得我們對當前CNC技術在模具制造業的應用情況作一個綜述。
程序塊處理時間及其它由于CPU處理速度的提高，以及CNC制造商將高速度CPU應用到高度集成化的CNC系統中， CNC的性能有了顯著的改善。反應更快、更靈敏的系統實現的不僅僅是更高的程序處理速度。事實上，一個能夠以相當高的速度處理零件加工程序的系統在運行過程中也有可能象一個低速處理系統，因為即使是功能完備的CNC系統也存在著一些潛在的問題，這些問題有可能成為限制加工速度的瓶頸。
目前大多數模具廠都意識到高速加工需要的不僅僅是較短的加工程序處理時間。在很多方面，這種情況和賽車的駕駛很相似。速度最快的賽車就一定能贏得比賽嗎？即使是一個偶爾才觀看車賽的觀眾都知道除速度以外，還有許多因素影響著比賽的結果。
首先，車手對于賽道的了解程度很重要：他必須知道何處有急轉彎，以便能恰如其分地減速，從而安全高效地通過彎道。在采用高進給速度加工模具的過程中，CNC中的待加工軌跡監控技術可預先獲取銳曲線出現的信息，這一功能起著同樣的作用。
同樣的，車手對其他車手動作以及不可確定因素的反應靈敏程度與CNC中的伺服反饋的次數類似。CNC中伺服反饋主要包括位置反饋、速度反饋和電流反饋。
當車手駕車繞賽道行駛時，動作的連貫性，能否熟練地剎車、加速等對車手的臨場表現有著非常重要的影響。同樣地，CNC系統的鐘形加速/減速和待加工軌跡監控功能利用緩慢加速/減速來代替突然變速，以保證機床的平穩加速。
除此以外，賽車和CNC系統還有其它相似的地方。賽車發動機的功率類似于CNC的驅動裝置和電機，賽車的重量可以和機床中運動構件的重量相提并論，賽車的剛度和強度則類似于機床的強度和剛度。
展開 做這么多年數控，NC與CNC的區別清楚嗎！
CNC
CNC技術應用
CNC技術的發展相當迅速，這大大提高了模具加工的生產率，其中運算速度更快捷的CPU是CNC技術發展的核心。CPU的改進不僅僅是運算速度的提高，而且速度本身也涉及到了其它方面CNC技術的改進。正因為近幾年CNC技術發生了如此大的變化，才值得我們對當前CNC技術在模具制造業的應用情況作一個綜述。
程序塊處理時間及其它由于CPU處理速度的提高，以及CNC制造商將高速度CPU應用到高度集成化的CNC系統中， CNC的性能有了顯著的改善。反應更快、更靈敏的系統實現的不僅僅是更高的程序處理速度。事實上，一個能夠以相當高的速度處理零件加工程序的系統在運行過程中也有可能象一個低速處理系統，因為即使是功能完備的CNC系統也存在著一些潛在的問題，這些問題有可能成為限制加工速度的瓶頸。
目前大多數模具廠都意識到高速加工需要的不僅僅是較短的加工程序處理時間。在很多方面，這種情況和賽車的駕駛很相似。速度最快的賽車就一定能贏得比賽嗎？即使是一個偶爾才觀看車賽的觀眾都知道除速度以外，還有許多因素影響著比賽的結果。
首先，車手對于賽道的了解程度很重要：他必須知道何處有急轉彎，以便能恰如其分地減速，從而安全高效地通過彎道。在采用高進給速度加工模具的過程中，CNC中的待加工軌跡監控技術可預先獲取銳曲線出現的信息，這一功能起著同樣的作用。
同樣的，車手對其他車手動作以及不可確定因素的反應靈敏程度與CNC中的伺服反饋的次數類似。CNC中伺服反饋主要包括位置反饋、速度反饋和電流反饋。
當車手駕車繞賽道行駛時，動作的連貫性，能否熟練地剎車、加速等對車手的臨場表現有著非常重要的影響。同樣地，CNC系統的鐘形加速/減速和待加工軌跡監控功能利用緩慢加速/減速來代替突然變速，以保證機床的平穩加速。
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