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用戶在進(jìn)行水下爆炸分析時(shí)，可以在ANSYS AUTODYN材料庫(kù)中選擇合適的炸藥、水、空氣以及結(jié)構(gòu)材料模型及參數(shù)。 并行求解技術(shù) ANSYS AUTODYN提供兩種并行求解技術(shù)：SMP（共享內(nèi)存式并行）和MPP（分布式并行）。經(jīng)測(cè)試其并行加速比和擴(kuò)充性能良好，已在實(shí)際大規(guī)模工程仿真分析中獲得了廣泛的應(yīng)用。

通信開(kāi)銷增加過(guò)多的并行核心會(huì)導(dǎo)致通信頻率和復(fù)雜度增加，通信開(kāi)銷增大，從而拖慢計(jì)算速度。3. 內(nèi)存管理問(wèn)題在大規(guī)模并行計(jì)算中，內(nèi)存分配和管理變得更加復(fù)雜，可能出現(xiàn)內(nèi)存不足或內(nèi)存訪問(wèn)沖突等問(wèn)題，影響計(jì)算效率。

用戶在進(jìn)行水下爆炸分析時(shí)，可以在ANSYS AUTODYN材料庫(kù)中選擇合適的炸藥、水、空氣以及結(jié)構(gòu)材料模型及參數(shù)。 并行求解技術(shù) ANSYS AUTODYN提供兩種并行求解技術(shù)：SMP（共享內(nèi)存式并行）和MPP（分布式并行）。經(jīng)測(cè)試其并行加速比和擴(kuò)充性能良好，已在實(shí)際大規(guī)模工程仿真分析中獲得了廣泛的應(yīng)用。

內(nèi)存管理問(wèn)題 在大規(guī)模并行計(jì)算中，內(nèi)存分配和管理變得更加復(fù)雜，可能出現(xiàn)內(nèi)存不足或內(nèi)存訪問(wèn)沖突等問(wèn)題，影響計(jì)算效率。 在實(shí)際測(cè)試中，使用不同規(guī)模的計(jì)算資源對(duì)同一組LS-DYNA任務(wù)進(jìn)行運(yùn)算，結(jié)果如下：本地計(jì)算資源： 使用32、48、64核計(jì)算資源，耗時(shí)分別為821、566、439分鐘。

另一方面，BPOOL分配的內(nèi)存越大，HICORE就會(huì)越小。? HICORE表示求解計(jì)算而分配的內(nèi)存。圖2：MSC Nastran求解的內(nèi)存布局圖3展示了一個(gè)200萬(wàn)自由度（DOF）系統(tǒng)在三臺(tái)機(jī)器上進(jìn)行靜態(tài)接觸分析計(jì)算（SOL 101）的示例。這些計(jì)算機(jī)具有相同的硬件配置，但安裝的RAM內(nèi)存大小分別為16GB、64GB和128GB。

PCA加速器能夠充分利用ANSYS軟件以及計(jì)算服務(wù)器的資源，進(jìn)行仿真計(jì)算作業(yè)調(diào)度和分配。

下面是計(jì)算時(shí)間結(jié)果對(duì)比，采用相同的核數(shù)，一面是單個(gè)節(jié)點(diǎn)運(yùn)行，一面是將作業(yè)平均分配到4個(gè)節(jié)點(diǎn)上。在核數(shù)相同的情況下，采用混合并行模式將大大降低計(jì)算時(shí)間。

01 什么是Fluent并行計(jì)算 Fluent的并行求解器通過(guò)協(xié)同運(yùn)作多個(gè)進(jìn)程來(lái)計(jì)算大型問(wèn)題，這些進(jìn)程既可以在同一臺(tái)機(jī)器上運(yùn)行，也可以在網(wǎng)絡(luò)中的不同設(shè)備上運(yùn)行。 并行求解器將計(jì)算域分為多個(gè)區(qū)域（圖1），將各數(shù)據(jù)分區(qū)分配至不同的計(jì)算進(jìn)程（稱為計(jì)算節(jié)點(diǎn)，圖2），每個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)都在其專屬數(shù)據(jù)集上同步執(zhí)行同一程序。

下面是計(jì)算時(shí)間結(jié)果對(duì)比，采用相同的核數(shù)，一面是單個(gè)節(jié)點(diǎn)運(yùn)行，一面是將作業(yè)平均分配到4個(gè)節(jié)點(diǎn)上。在核數(shù)相同的情況下，采用混合并行模式將大大降低計(jì)算時(shí)間。

使用salloc分配模式提交作業(yè) salloc命令可以用來(lái)分配節(jié)點(diǎn)，用戶可以在獲取分配的計(jì)算節(jié)點(diǎn)后，ssh進(jìn)入直接運(yùn)行相關(guān)計(jì)算程序，主要用來(lái)調(diào)式程序執(zhí)行。

線程塊集群、分布式共享內(nèi)存和線程塊重新配置等新的空間和時(shí)間局部性功能為應(yīng)用程序提供了對(duì)更大量共享內(nèi)存和工具的快速訪問(wèn)。

圖2 電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 在對(duì)電驅(qū)動(dòng)設(shè)備的噴油冷卻進(jìn)行模擬仿真的過(guò)程中，數(shù)值模擬技術(shù)對(duì)計(jì)算機(jī)的“算力”有較高要求，數(shù)值計(jì)算要求CPU并行線程多，內(nèi)存存儲(chǔ)大。

惠普Z(yǔ)8 G4工作站搭配了2塊Intel Xeon 4210R 2.4GHz 10核處理器，128GB DDR4 2933 ECC內(nèi)存，不僅擁有大量的并行CPU，而且擁有巨大的內(nèi)存空間，保證了數(shù)值計(jì)算快速、高效的進(jìn)行。

這種架構(gòu)使得應(yīng)用程序在未使用時(shí)保持空閑，最大程度地減少所需的內(nèi)存、CPU和GPU的數(shù)量。這釋放了可以動(dòng)態(tài)分配給其他應(yīng)用程序的計(jì)算資源，同時(shí)也有利于在供應(yīng)有限時(shí)節(jié)約能源。動(dòng)態(tài)內(nèi)存加載和卸載與UI虛擬化相結(jié)合，允許只在需要時(shí)（即按需）將UI元素加載到內(nèi)存中。

§ 航天任務(wù)規(guī)劃： 可用于計(jì)劃航天任務(wù)的軌道、時(shí)間和資源分配。CPU核心： STK的計(jì)算通?？梢栽趩魏嘶蚨嗪薈PU上運(yùn)行，但一些計(jì)算可能會(huì)受益于多核處理器的并行計(jì)算能力。內(nèi)存容量和帶寬： STK涉及大量的計(jì)算和數(shù)據(jù)加載，足夠的內(nèi)存容量和高內(nèi)存帶寬對(duì)于保持良好的性能至關(guān)重要。內(nèi)存需求： 內(nèi)存需求取決于計(jì)算的復(fù)雜性和數(shù)據(jù)規(guī)模。對(duì)于一般的分析，建議具備 8GB 到 16GB 的內(nèi)存。

該版本采用純?cè)鶪PU方案，摒棄了傳統(tǒng)的異構(gòu)加速方案，所有內(nèi)存分配和計(jì)算均在GPU上進(jìn)行，避免了CPU和GPU之間數(shù)據(jù)交換造成的性能損失，從而充分發(fā)揮GPU的計(jì)算能力，加速仿真求解，顯著提升軟件性能，降低硬件成本與功耗。此外，該原生GPU求解器采用雙精度計(jì)算，確保與傳統(tǒng)CPU求解器相同的計(jì)算精度，為用戶帶來(lái)高效且可靠的仿真體驗(yàn)。

為了實(shí)現(xiàn)多節(jié)點(diǎn)并行計(jì)算，除了MPI外，還需要調(diào)度器軟件，對(duì)計(jì)算資源（如處理器核心、內(nèi)存等）進(jìn)行管理和分配。

在D1處理器平面上，D1被劃分為矩陣式的計(jì)算單元。編譯工具鏈負(fù)責(zé)任務(wù)的劃分和配置數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，并且通過(guò)多種方式進(jìn)行細(xì)粒度的并行計(jì)算，并減少存儲(chǔ)占用。Dojo編譯器支持的并行方式包括數(shù)據(jù)并行、模型并行和圖并行。支持的存儲(chǔ)分配方式包括分布式張量、重算分配和分割填充。編譯器本身可以處理各種CPU中常用的動(dòng)態(tài)控制流，包括循環(huán)和圖優(yōu)化算法。