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UltraLAB深耕高性能圖形工作站與異構(gòu)計(jì)算平臺領(lǐng)域，針對COMSOL代理模型的全棧算力需求——從DOE參數(shù)掃描的CPU密集型求解，到DNN訓(xùn)練的GPU加速，再到仿真App部署的多用戶并發(fā)——提供從單卡桌面工作站到多節(jié)點(diǎn)GPU集群、從Windows開發(fā)環(huán)境到國產(chǎn)Linux自主可控平臺的全系列硬件解決方案。

11月2日，【探究實(shí)時(shí)仿真GPU求解器加速汽車行業(yè)設(shè)計(jì)創(chuàng)新】網(wǎng)絡(luò)研討會(huì)將邀請來自NVIDIA 行業(yè)拓展經(jīng)理茅勇、Ansys高級應(yīng)用工程師鄭偉巍，以及康明斯高級設(shè)計(jì)工程師胡芹共同演繹設(shè)計(jì)工程師如何快速探索概念、執(zhí)行迭代與創(chuàng)新。

圖2-2 啟動(dòng)AI加速 圖2-3 設(shè)置AI加速求解參數(shù) 三、求解設(shè)置1）求解設(shè)置選擇菜單欄 求解>求解>直接求解>并行，開始計(jì)算。

PCA加速器面向CAE仿真計(jì)算/科學(xué)計(jì)算/計(jì)算化學(xué)等行業(yè)，為其提供超級計(jì)算能力，同時(shí)具備后臺計(jì)算資源和完善友好的作業(yè)提交管理界面，支持多用戶多作業(yè)并發(fā)提交與管理。也支持雙機(jī)擴(kuò)展計(jì)算能力。我們將多年的在CAE仿真計(jì)算領(lǐng)域的硬件配置經(jīng)驗(yàn)，整合到PCA系統(tǒng)。未來2年內(nèi)，超級圖形工作站總核數(shù)估計(jì)4*96=396核以上，這樣的借助PCA加速器，求解速度提升幅度更大、更顯著。

“上圖展示了由 CUDA 加速的新 CFD 求解器，在同等系統(tǒng)成本下，NVIDIA A100 的吞吐量是 CPU 服務(wù)器的 9 倍，或者，在同等仿真吞吐量下，NVIDIA 的成本降低了 9 倍、能耗降低了 17 倍。”NVIDIA 創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官黃仁勛表示，“Cadence 和其他先進(jìn)的 CFD 求解器現(xiàn)已采用 CUDA 加速。

他還展示了一張關(guān)于我們新的 CFD 求解器 CharLES 的幻燈片，該求解器由NVIDIA CUDA加速（如下所示）。來自 Cadence的研發(fā)副總裁 Ben Gu討論了使用 Fidelity 優(yōu)化一級方程式。他解釋了系統(tǒng)設(shè)計(jì)如何經(jīng)歷物理學(xué)的超融合。他演講中感興趣的系統(tǒng)層是智能汽車。空氣動(dòng)力學(xué)、空氣聲學(xué)、熱管理和 EMC/EMI 要求對于整體車輛設(shè)計(jì)來說非常重要。

高性能計(jì)算體現(xiàn)在 HPC 分布式網(wǎng)格劃分/求解、GPU 加速和 Cadence OnCloud 可擴(kuò)展仿真三個(gè)方面。求解器包括 RANS、DES、LES，實(shí)現(xiàn)從低速到高超聲速流動(dòng)仿真。

，針對網(wǎng)格剖分+求解器求解+反復(fù)迭代環(huán)節(jié)，環(huán)節(jié)1 我們專門配備超頻服務(wù)器用于網(wǎng)格剖分等單核計(jì)算，環(huán)節(jié)2 求解器求解采用最新xeon4代處理器和完美架構(gòu)，保證求解環(huán)節(jié)加速，環(huán)節(jié)3 采用infiniband低延遲高帶寬網(wǎng)絡(luò)環(huán)節(jié)4 存儲(chǔ)服務(wù)器掛載大容量高速緩存+IB端口，保證每個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)高速讀寫環(huán)節(jié)5 對超頻服務(wù)器、計(jì)算服務(wù)器、存儲(chǔ)服務(wù)器高性能低延遲優(yōu)化環(huán)節(jié)6 作業(yè)調(diào)度軟件支持超頻服務(wù)器網(wǎng)格剖分

我們在包含8個(gè)NVIDIA H100 Tensor Core GPU的Supermicro AS-8125GS-TNHR服務(wù)器上求解了兩種不同的模型——第一個(gè)是包含2400萬個(gè)網(wǎng)格單元的燃?xì)廨啓C(jī)燃燒室內(nèi)部流動(dòng)模型，第二個(gè)是包含5000萬個(gè)網(wǎng)格單元的汽車外部空氣動(dòng)力學(xué)仿真模型。我們分別在1、2、4和8個(gè)GPU上求解了這兩個(gè)模型，以測量加速和效率。

HSF?AI 智能求解技術(shù)針對上述痛點(diǎn)，以<strong style="color: rgb(5, 76, 143);">“物理機(jī)理模型+AI求解加速”</strong>為路線，實(shí)現(xiàn)求解更快的同時(shí)保證機(jī)理更準(zhǔn)。

在容器層向下可調(diào)用向量計(jì)算加速庫和非結(jié)構(gòu)計(jì)算加速庫，實(shí)現(xiàn)在國產(chǎn)申威眾核芯片上的高效并行，同時(shí)，向上可擴(kuò)展預(yù)條件子、迭代解法以及直接解法。這種架構(gòu)可以將元素的內(nèi)部處理通過模板泛化，從而降低求解算法實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜度，也具有較好的 可移植性 ，易于兼容x86-CPU平臺。核心的代數(shù)求解器模塊包含了Krylov子空間迭代求解器、預(yù)條件子、代數(shù)多重網(wǎng)格求解器以及開發(fā)中的直接求解模塊。

許可證：GPU計(jì)算功能通過CST Studio Suite許可證模型的加速令牌或SIMULIA統(tǒng)一許可證模型的SimUnit令牌或積分授權(quán)。 4. GPU計(jì)算的啟用 - 交互式模擬：通過加速對話框啟用，打開求解器對話框，點(diǎn)擊“加速”按鈕，打開“硬件加速”并指定GPU設(shè)備數(shù)量。

??這使用加速求解器公式復(fù)選框（左）、間斷伽遼金加速求解器復(fù)選框（中）和在 GPU 上訓(xùn)練復(fù)選框（右）分別用于壓力聲學(xué)，時(shí)域顯式模型、使用 dG 方法的瞬態(tài)仿真和 DNN 訓(xùn)練。

它突破了傳統(tǒng) CFD 求解器技術(shù)的局限，引入了新一代流體求解器。該求解器可提供高階數(shù)值格式、尺度解析仿真和大規(guī)模硬件加速功能，助力提高仿真性能，在確保準(zhǔn)確度的同時(shí)縮短研發(fā)周期。Cadence? Fidelity? CFD 可對流體湍流進(jìn)行先進(jìn)仿真，其預(yù)測汽車空氣動(dòng)力阻力的精確度可比傳統(tǒng) CFD 求解器高 10 倍。

本文檔詳細(xì)說明Abaqus軟件借助 NVIDIA CUDA 實(shí)現(xiàn)Standard 求解器 GPU 加速的完整流程，包含環(huán)境檢查、CUDA 安裝、軟件關(guān)聯(lián)、加速啟用與效果驗(yàn)證全步驟，同時(shí)明確使用限制與常見問題，可直接用于工程仿真配置參考。

AMG方法的基本思想是利用粗網(wǎng)格和細(xì)網(wǎng)格之間的關(guān)系，通過在不同層次上進(jìn)行平滑和殘差修正來加速求解過程。它結(jié)合了代數(shù)方法和多重網(wǎng)格技術(shù)，不需要顯式的網(wǎng)格生成，而是直接在代數(shù)層面上操作，通過層次化拓?fù)潢P(guān)系的構(gòu)建得到各層級的稀疏矩陣。這使得AMG方法具有較大的靈活性，可以適應(yīng)不規(guī)則的幾何形狀和復(fù)雜的邊界條件。

+反復(fù)迭代環(huán)節(jié)，</p><p>環(huán)節(jié)1 我們專門配備超頻服務(wù)器用于網(wǎng)格剖分等單核計(jì)算，</p><p>環(huán)節(jié)2 求解器求解采用最新xeon4代處理器和完美架構(gòu)，保證求解環(huán)節(jié)加速，</p><p>環(huán)節(jié)3 采用infiniband低延遲高帶寬網(wǎng)絡(luò)</p><p>環(huán)節(jié)4 存儲(chǔ)服務(wù)器掛載大容量高速緩存+IB端口，保證每個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)高速讀寫</p><p>環(huán)節(jié)5 對超頻服務(wù)器、計(jì)算服務(wù)器、存儲(chǔ)服務(wù)器高性能低延遲優(yōu)化<

GPU計(jì)算(新興力量): GPU加速在隱式分析中正在發(fā)展，尤其是在直接求解器和迭代求解器上，但成熟度和普適性尚不如顯式分析。- 顯式分析: GPU計(jì)算(絕對優(yōu)勢): GPU的并行架構(gòu)與顯式算法完美匹配。LS-DYNA, Abaqqus/Explicit, Pam-Crash 等求解器在GPU上可獲得數(shù)十倍的加速。

Opera最初是基于CPU的單核計(jì)算的，但隨著硬件技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在的Opera版本也開始支持GPU加速。GPU加速可以顯著提高計(jì)算速度，尤其是在處理大規(guī)模問題和復(fù)雜模擬時(shí)。具體是否支持GPU加速取決于您使用的Opera版本和硬件環(huán)境。