高性能计算

高性能计算 (HPC) 是学术界至关重要的考虑因素。在进行复杂研究项目时通常需要对大型装配集合甚至整个系统进行仿真,这就需要使用大量的计算资源快速获得结果。多核处理器的广泛普及(甚至用于笔记本电脑)能够为中到大型数值计算问题带来显著的性能提升。ANSYS Academic系列产品通过提供以下两种级别的HPC来满足这些高性能计算要求:

  • 内置HPC:对于Teaching、Research和Associate级许可证而言,HPC功能被置入到Academic基础许可证的每个任务中。大部分物理场求解器都具备采用共享和分布式存储器的四内核HPC功能,此外还为ANSYS Mechanical & ANSYS Fluent求解器实现了GPU访问功能。
  • 附加HPC:对于Research和Associate级许可证而言,可通过购买额外的ANSYS Academic HPC许可证来扩展其内置HPC功能。对于大部分物理场求解器来说,采用共享和分布式存储器的HPC功能都可以实现扩展,此外ANSYS Mechanical & ANSYS Fluent求解器的GPU 访问功能也可进行扩展。

ANSYS Academic产品求解器支持商用HPC产品中所采用的HPC方法。例如,如果ANSYS Academic产品包含ANSYS HFSS,那么为Academic HFSS产品提供的HPC方法与商用ANSYS HFSS产品中所采用的完全相同。另外还需要格外注意的是,HPC的类型会因求解器和物理场的类型不同而相应变化,而且并非所有求解器都支持所有的HPC方法。如欲了解有关求解器支持HPC的更多详情,敬请查看下列PDF宣传册和Web页面:

产品/系列 是否内置
HPC?
能否通过
附加HPC许可证
扩展
HPC功能?
ACADEMIC ASSOCIATE    
ANSYS Academic Associate YES YES
ANSYS Academic Associate CFD YES YES
ANSYS Academic Associate HF YES YES
ANSYS Academic Associate EM YES YES
ACADEMIC RESEARCH    
ANSYS Academic Research YES YES
ANSYS Academic Research Mechanical YES YES
ANSYS Academic Research CFD YES YES
ANSYS Academic Research Autodyn YES YES
ANSYS Academic Research Electronics Thermal YES YES
ANSYS Academic Research Offshore/Marine1 NO NO
ANSYS Academic Research Polyflow YES YES
ANSYS Academic Research LS-DYNA NO NO
ANSYS Academic Research HF YES YES
ANSYS Academic Research EM YES YES
ACADEMIC TEACHING    
ANSYS Academic Teaching Advanced YES YES
ANSYS Academic Teaching Introductory YES YES
ANSYS Academic Teaching Mechanical YES YES
ANSYS Academic Teaching CFD YES YES
ANSYS Academic Teaching HF YES YES
ANSYS Academic Teaching EM YES YES
ACADEMIC TOOLBOX    
ANSYS Academic Meshing Tools NO NO
ANSYS Academic CFD Turbo Tools NO NO
ANSYS Academic Fuel Cell Tools NO NO

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内置HPC 内置HPC

所有捆绑HPC支持型求解器的ANSYS Academic产品均具备四内核的HPC内置功能。这就意味着最多可以采用4个CPU内核来加快仿真求解速度。对于结构、热学和流体学术产品而言:

  • 可将内置HPC功能分配或限制到每个任务上。例如,25个任务的ANSYS Academic Research许可证中每个用户或任务最多能访问四个内核,每个解的最大可用内核数量为四个。
  • 包含共享存储 (SMP)、分布式存储并行 (DMP) 以及域分解方法。
  • 可为ANSYS Mechanical & ANSYS Fluent求解器实现GPU访问功能,能使用多个GPU卡。对学术用产品中GPU卡的数量没有限制。
  • Frequency Sweep VT与VT Accelerator均内置,并可用于ANSYS Mechanical APDL求解器。它们属于过时的HPC频率扫描解决方案,大部分已经被DesignXplorer和Design Point Updates所取代。
  • 下面的结构、热学与流体求解器可支持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)

对于电磁场学术用产品而言:

  • 内置的HPC功能未被分配或限制到每个任务。例如,对具有25个任务的ANSYS Academic Research HF许可证,内置100个HPC任务,那么单个用户可以使用全部100个HPC任务,或者25个用户中每个用户在求单个解时都可使用4个内核。
  • 可实现原有的共享存储 (SMP) 多处理器功能,能利用多个SMP内核,但无法扩展到超过4个内核。因此基本上已被其它HPC方法所取代。
  • 包含分布式并行存储 (DMP) 和域分解方法。
  • 未实现GPU访问功能。
  • 下面的电磁场求解器可支持HPC:
    • ANSYS HFSS (SMP, 域分解, 分布式频率扫描)
    • ANSYS Maxwell (SMP, 分布式频率扫描)
    • ANSYS Designer (SMP, 分布式频率扫描)
    • ANSYS Q3D (SMP, DMP)
    • ANSYS SIwave (SMP)
    • ANSYS TPA (MP, 分布式PKG分析)

附加HPC 附加HPC

所有ANSYS Academic Research和ANSYS Academic Associate产品都能通过附加HPC许可证扩展其内置的HPC功能。ANSYS Academic Teaching产品可能无法扩展其内置HPC功能。共有四种附加HPC产品许可证,如下所示:

附加Academic HPC产品

扩展下列基础产品的内置HPC

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


 

对于任何可支持基础产品中HPC功能的求解器来说,ANSYS Academic Research/Associate HPC的任务能扩展其基本HPC功能(参见内置HPC部分,更详细地了解每个求解器适用的HPC方法)。每个任务添加一个内核。

SMP以及DMP和域分解方法都被附加HPC 学术用产品扩展到附加内核。请参照以上的内置部分,详细了解哪种捆绑式求解器支持哪种HPC。

对于结构、热学和流体学术用产品而言,“附加”HPC许可证无法扩展GPU功能,因为GPU存取已通过内置HPC实现(参见内置HPC部分)。