高性能計算(HPC)

高性能計算（HPC）是學術界至關重要的考慮因素。在進行複雜研究專案時通常需要對大型裝配集合甚至整個系統進行模擬，這就需要使用大量的計算資源快速獲得結果。多核處理器的廣泛普及（甚至用於筆記型電腦）能夠為中到大型數值計算問題帶來顯著的性能提升。ANSYS Academic系列產品通過提供以下兩種級別的HPC來滿足這些高性能計算要求：

  • 內置HPC：對於Teaching、Research和Associate級許可證而言，HPC功能被置入到Academic基礎許可證的每個任務中。大部分物理場求解器都具備採用共用和分散式記憶體的四內核HPC功能，此外還為ANSYS Mechanical和 ANSYS Fluent求解器實現了GPU訪問功能。
  • 附加HPC：對於Research和Associate級許可證而言，可通過購買額外的ANSYS Academic HPC許可證來擴展其內置HPC功能。對於大部分物理場求解器來說，採用共用和分散式記憶體的HPC功能都可以實現擴展，此外ANSYS Mechanical & ANSYS Fluent求解器的GPU 訪問功能也可進行擴展。

 

ANSYS Academic產品求解器支援商用HPC產品中所採用的HPC方法。例如，如果ANSYS Academic產品包含ANSYS HFSS，那麼為Academic HFSS產品提供的HPC方法與商用ANSYS HFSS產品中所採用的完全相同。另外還需要格外注意的是，HPC的類型會因求解器和物理場的類型不同而相應變化，而且並非所有求解器都支持所有的HPC方法。如欲瞭解有關求解器支持HPC的更多詳情，敬請查看下列PDF宣傳冊和Web頁面：

所有捆綁HPC支援型求解器的ANSYS Academic產品均具備四內核的HPC內置功能。這就意味著最多可以採用4個CPU內核來加快模擬求解速度。對於結構、熱學和流體學術產品而言：

機構的, 熱學的 & 流體學術產品

  • 可將內置HPC功能分配或限制到每個任務上。例如，25個任務的ANSYS Academic Research許可證中每個用戶或任務最多能訪問四個內核，每個解的最大可用內核數量為四個。
  • 包含共用存儲 (SMP)、分散式存儲並行 (DMP) 以及域分解方法。
  • 可為ANSYS Mechanical & ANSYS Fluent求解器實現GPU訪問功能，能使用多個GPU卡。對學術用產品中GPU卡的數量沒有限制。
  • Frequency Sweep VT與VT Accelerator均內置，並可用于ANSYS Mechanical APDL求解器。它們屬於過時的HPC頻率掃描解決方案，大部分已經被DesignXplorer和Design Point Updates所取代。
  • 下面的結構、熱學與流體求解器可支援HPC
    • ANSYS CFX (SMP, DMP)
    • ANSYS Fluent (SMP, DMP)
    • ANSYS Mechanical (SMP, DMP,域分解))
    • ANSYS Autodyn (SMP, DMP)
    • ANSYS Polyflow (SMP, DMP)
    • ANSYS Icepak (SMP, DMP)

對於電磁場學術用產品而言：

  • 內置的HPC功能未被分配或限制到每個任務。例如，對具有25個任務的ANSYS Academic Research HF許可證，內置100個HPC任務，那麼單個使用者可以使用全部100個HPC任務，或者25個用戶中每個用戶在求單個解時都可使用4個內核。
  • 可實現原有的共用存儲 (SMP) 多處理器功能，能利用多個SMP內核，但無法擴展到超過4個內核。因此基本上已被其它HPC方法所取代。
  • 包含分散式並行存儲 (DMP) 和域分解方法。
  • 未實現GPU訪問功能。
  • 下麵的電磁場求解器可支援HPC：
    • ANSYS HFSS (SMP, 域分解, 分散式頻率掃描)
    • ANSYS Maxwell (SMP, 分散式頻率掃描)
    • ANSYS Designer (SMP, 分散式頻率掃描)
    • ANSYS Q3D (SMP, DMP)
    • ANSYS SIwave (SMP)
    • ANSYS TPA (MP, 分散式PKG分析)
  • 學術類產品ANSYS Redhawk 和 ANSYS PowerArtist 此時不適用HPC。

所有ANSYS Academic Research和ANSYS Academic Associate產品都能通過附加HPC許可證擴展其內置的HPC功能。ANSYS Academic Teaching產品可能無法擴展其內置HPC功能。共有四種附加HPC產品許可證，如下所示：

附加學術HPC產品
(按照核心 & 工作組)

擴展下列
基礎產品的內置

ANSYS Academic Associate HPC

ANSYS Academic Associate

ANSYS Academic Associate CFD


ANSYS Academic Research HPC

ANSYS Academic Research

ANSYS Academic Research CFD

ANSYS Academic Research Mechanical

ANSYS Academic Research Autodyn

ANSYS Academic Research Polyflow

ANSYS Academic Research Electronics Thermal

ANSYS Academic Associate Electronics HPC

ANSYS Academic Associate EM

ANSYS Academic Associate HF

ANSYS Academic Research Electronics HPC

ANSYS Academic Research EM

ANSYS Academic Research HF

對於任何可支援基礎產品中HPC功能的求解器來說，ANSYS Academic Research/Associate HPC的任務能擴展其基本HPC功能（參見內置HPC部分，更詳細地瞭解每個求解器適用的HPC方法）。每個任務添加一個內核。

SMP以及DMP和域分解方法都被附加HPC 學術用產品擴展到附加內核。請參照以上的內置部分，詳細瞭解哪種捆綁式求解器支持哪種HPC。

對於結構、熱學和流體學術用產品而言，“附加”HPC許可證無法擴展GPU功能，因為GPU存取已通過內置HPC實現（參見內置HPC部分）。

目錄 & 產品名稱 是否內置HPC? 是否可使用附加學術HPC許可? 是否可使用附加學術電子HPC許可?
Academic Multiphysics Campus Solutions
ANSYS Academic Multiphysics Campus Solution 有 有 有
Academic Associate
Mechanical and Fluids      
ANSYS Academic Associate Mechanical and CFD 有 有 N/A
ANSYS Academic Associate CFD 有 有 N/A
Electronics      
ANSYS Academic Associate Electronics Suite 有 N/A 有
ANSYS Academic Associate HF 有 N/A 有
ANSYS Academic Associate EM 有 N/A 有
ANSYS Academic Associate RedHawk 無 N/A 無
ANSYS Academic Associate PowerArtist 無 N/A 無
Academic Research
Mechanical and Fluids      
ANSYS Academic Research Mechanical and CFD 有 有 N/A
ANSYS Academic Research Mechanical YES YES N/A
ANSYS Academic Research CFD 有 有 N/A
ANSYS Academic Research Polyflow 有 有 N/A
ANSYS Academic Research Electronics Thermal 有 有 N/A
ANSYS Academic Research LS-DYNA 無 無1 N/A
Electronics      
ANSYS Academic Research Electronics Suite 有 N/A
ANSYS Academic Research HF 有 N/A 有
ANSYS Academic Research EM 有 N/A 有
ANSYS Academic Research RedHawk 無 N/A 無
ANSYS Academic Research PowerArtist 無 N/A 無
Academic Teaching1
Mechanical and Fluids      
ANSYS Academic Teaching Mechanical and CFD 有 無 N/A
ANSYS Academic Teaching Mechanical 有 無 N/A
ANSYS Academic Teaching CFD 有 無 N/A
Electronics      
ANSYS Academic Teaching Electronics Suite 有 N/A 無
ANSYS Academic Teaching HF 有 N/A 無
ANSYS Academic Teaching EM 有 N/A 無
ANSYS Academic Teaching RedHawk 無 N/A 無
ANSYS Academic Teaching PowerArtist 無 N/A 無
Academic Toolbox
ANSYS Academic Meshing Tools 無 N/A N/A
ANSYS Academic Fuel Cell Tools 無 N/A N/A
ANSYS Academic EKM Shared 無 N/A N/A
ANSYS Academic Composite Tools 無 N/A N/A

Table Notes:

1. ANSYS 學術研究產品LS-DYNA可以增加HPC能力，成為ANSYS 學術研究 LS-DYNA HPC高性能計算能力產品。