الزامات سخت افزاری Ansys

الزامات کلی

حداقل الزامات نرم افزار Ansys Discovery به شرح زیر است:

• سیستم ۶۴ بیتی اینتل یا AMD، دارای ویندوز ۱۰٫
• ۸ گیگابایت رم
• یک کارت گرافیک اختصاصی با جدیدترین درایورها و حداقل ۱ گیگابایت رم ویدیویی که می‌تواند از OpenGL 4.5 و DirectX 11 یا بالاتر پشتیبانی کند. استفاده از گرافیک های یکپارچه (مثلاً Intel HD/IRIS) توصیه نمی شود و در مرحله آنالیز در Discovery پشتیبانی نمی شود.  برای مشاهده الزامات گرافیکی ویژه برای ANSYS Discovery Live به زیر مراجعه کنید.
• موس ۳ دکمه

Ansys Discovery Live and Explore Stage Graphics مورد نیاز

سرورها در مقابل ایستگاه های کاری

اگر در آینده ۳۲ یا بیشتر مجوزهای موازی (HPC Packs یا Enterprise License) دارید یا خواهید داشت و یک یا چند کاربر دارید که باید کارهای خود را با استفاده از تعداد هسته بالاتر از آنچه در ایستگاه های کاری فعلی موجود است ارسال کنند، ما تمایل داریم سرورها را توصیه کنیم ( یا یک خوشه) و یک Job Scheduler پشتیبانی شده مورد نیاز است.

سیستم عامل

پشتیبانی از پلتفرم سیستم عامل  | پشتیبانی از پلتفرم سیستم عامل – بر اساس برنامه

محصولات Ansys بر روی سیستم عامل های ۶۴ بیتی پشتیبانی می شوند. Ansys Mechanical  Ansys Fluent  اکثر مشتریان ما با موفقیت نرم افزار Ansys را در ویندوز ۱۰ در ایستگاه های کاری اجرا می کنند. برای یک نمای کلی از سیستم عامل های پشتیبانی شده، به پیوندهای بالا مراجعه کنید.

سیستم عامل سرور (سرور ویندوز یا لینوکس Red Hat/SUSE Enterprise Linux) در شرایط زیر مورد نیاز است:

• بیش از ۲ سوکت CPU فیزیکی در یک سیستم
• چندین ماشین در حال اجرا در یک خوشه
• کاربران همزمان در یک ماشین (از راه دور یا محلی)

پردازنده

جدیدترین پردازنده های ۶۴ بیتی چند هسته ای Intel Xeon و AMD با بالاترین سرعت ساعت و تعداد هسته های موجود توصیه می شود. Hyper Threading سرعت شبیه سازی ها را بهبود نمی بخشد، همیشه تعداد  هسته های فیزیکی  را برای شبیه سازی Ansys ارزیابی کنید. همیشه سعی کنید آخرین نسخه معماری CPU را دریافت کنید، حتی اگر به نظر نمی رسد سرعت ساعت یا تعداد هسته ها بهبود یافته باشد. پردازنده‌های امروزی تقریباً دو برابر سریع‌تر از پردازنده‌های ۳ سال پیش هستند که با همان سرعت ساعت فهرست شده‌اند.

به خاطر داشته باشید که ویندوز ۷/۸/۱۰ تنها از حداکثر دو CPU فیزیکی پشتیبانی می کند. برای بیش از دو CPU فیزیکی، ویندوز سرور یا سیستم عامل لینوکس مورد نیاز است.

حافظه

حداقل ۱۶ گیگابایت حافظه توصیه می شود. بهتر است تا آنجایی که از نظر مالی امکان پذیر است حافظه داشته باشید. حافظه واقعی مورد نیاز برای یک مشکل خاص به مش، مدل‌های فیزیکی فعال و پیچیدگی دامنه بستگی دارد. از سال ۲۰۱۶، ۶۴ گیگابایت حافظه برای ۹۰ درصد از پروژه های FEA و CFD که توسط مهندسان OEI تکمیل شده است، کافی بوده است. محصولات EMAG اغلب به حافظه بیشتری نیاز دارند و ۱۰۰+ گیگابایت توصیه می شود.

از نظر تاثیر حافظه بر عملکرد، یا به اندازه کافی دارید یا ندارید. اگر حافظه سیستم عامل شما تمام شود، از هارد دیسک به عنوان حافظه مجازی استفاده می کند که تأثیر فاجعه باری بر عملکرد سیستم خواهد داشت.

برای فهمیدن دلیل این امر، بررسی نحوه عملکرد CPU مفید است. CPU ها حافظه بسیار کمی دارند که می توانند بلافاصله به آن دسترسی داشته باشند. ما این را ثبت نام می کنیم. برای دسترسی به چیزی که قبلاً در رجیستر نیست، CPU باید منتظر بماند تا فرآیند وارد کردن آن به رجیستر تکمیل شود تا بتواند ادامه یابد. سطوح مختلفی از حافظه در اندازه صعودی و عملکرد نزولی وجود دارد که CPU به آنها دسترسی دارد. سطوح کش مستقیماً روی خود CPU قرار دارند و دارای سطوح مختلفی هستند که L1، L2، و غیره نامیده می شوند… حافظه سیستم یا RAM به صورت ماژولار به مادربرد اضافه می شود، مانند هارد دیسک. برای مقایسه سرعت متناسب این سطوح حافظه، می توانیم از استعاره  این مقاله عالی در این زمینه استفاده کنیم :

• حافظه پنهان L1:  برداشتن یک تکه کاغذ از روی میز (۳ ثانیه)
• حافظه پنهان L2:  برداشتن کتاب از قفسه نزدیک (۱۲ ثانیه)
• حافظه سیستم:  قدم زدن در راهرو برای خرید Twix Bar (4 دقیقه)
• دسترسی به هارد دیسک:  خروج از ساختمان و پرسه زدن در زمین به مدت ۱ سال و ۳ ماه

این پولی نیست که پنی را روی حافظه سیستم فشار دهید!

ذخیره سازی

حداقل ۱ ترابایت برای نصب و استفاده از نرم افزار Ansys شما توصیه می شود. یک رویکرد کارآمد برای ذخیره سازی برای Ansys ممکن است شامل موارد زیر باشد: یک درایو کوچکتر و سریعتر (NVMe) برای حل و یک درایو بزرگتر و کندتر (Mechanical، SSD) برای ذخیره سازی. در Ansys Mechanical، می‌توانید یک Solver Scratch Directory را مشخص کنید تا مطمئن شوید که راه‌حل‌ها به‌طور خودکار بر روی درایوهای با کارایی بالا انجام می‌شوند، اما در حافظه عمومی ذخیره می‌شوند.

تأثیر دقیق ذخیره‌سازی بر عملکرد به نحوه محدود کردن ورودی/خروجی یک نوع تحلیل خاص بستگی دارد، اما با بزرگ‌تر شدن اندازه‌های مدل، به طور یکنواخت بهتر است. اگر نوع تحلیل مورد انتظار شما یکی از موارد زیر است که در آن ورودی/خروجی معمولاً یک  گلوگاه  در عملکرد است، یکی از توصیه های ذخیره سازی پیشرفته زیر را به شدت در نظر بگیرید:

انواع آنالیز کران ورودی/خروجی:

• حل کننده پراکنده خارج از هسته در مکانیک
• حل کننده خود لانزو را مسدود کنید
• حافظه توزیع شده موازی (DMP) حل می شود (در SMP، یک مجموعه فایل وجود دارد، در DMP هر هسته مجموعه ای از فایل های خود را دارد و IO تبدیل به یک گلوگاه می شود)
• FEA یا CFD گذرا  در جایی اجرا می شود که نتایج زیادی روی دیسک نوشته می شود

راه های مختلفی برای افزایش عملکرد ذخیره سازی وجود دارد:

NVMe : اخیراً قیمت NVMe کاهش یافته و عملکرد بهبود یافته است. NVMe (Non-Volatile Memory Express) توصیه شده ترین نوع ذخیره سازی برای الزامات عملکرد بالا در خواندن و نوشتن داده ها است.

درایوهای SSD:  بر اساس هر گیگابایت به طور قابل توجهی گران‌تر از هارد دیسک‌های مکانیکی هستند، اما می‌توانند ۲ مرتبه عملکرد خواندن سریع‌تر و یک مرتبه عملکرد نوشتن سریع‌تر داشته باشند. مطمئن شوید که یک سیستم عامل مدرن با پشتیبانی از TRIM دارید، در غیر این صورت عملکرد نوشتن SSD به مرور زمان کاهش می یابد.

RAID0:  در حالی که بسیاری از پیکربندی‌های RAID مختلف وجود دارند که بین سرعت، افزونگی و استفاده کارآمد از فضا تفاوت دارند، RAID0  تنها  پیکربندی است که باید برای عملکرد در نظر گرفته شود. افزونگی باید فقط برای درایوها یا آرایه‌های «ذخیره‌سازی» جداگانه در نظر گرفته شود، به‌ویژه از آنجایی که RAID0 بیش از همه، افزونگی را قربانی عملکرد می‌کند (اگر هر یک از درایوهای آرایه RAID0 از کار بیفتد، تمام داده‌ها از بین می‌روند).

SSD + RAID0:   مطمئن شوید که TRIM به طور خاص برای RAID0  با برند و سیستم عامل انتخابی شما پشتیبانی می شود. SSD به تنهایی از TRIM پشتیبانی می کند  به این معنی نیست  که در آرایه های RAID0 پشتیبانی می شود، که یک توسعه بسیار جدید است که اغلب به آخرین سیستم عامل (مانند ویندوز ۱۰) و درایورها نیاز دارد.

کارت گرافیک

کارت گرافیک های پشتیبانی شده

برای مجموعه‌های بزرگ توصیه می‌شود از کارت گرافیک استفاده کنید تا از مشکلات تاخیر نمایش جلوگیری شود. لیست کارت های گرافیک معتبر را می توانید در لینک های بالا پیدا کنید.

گرافیک روی برد تجربه پیش و پس پردازش روی دستگاه را کاهش می دهد. علاوه بر این، برنامه‌های جدیدتر و فشرده‌تر گرافیکی مانند  AIM  و  SpaceClaim  بدون کارت گرافیک مجزا کار نخواهند کرد.

پردازنده گرافیکی

منابع محاسباتی GPU  | کارت های GPU پشتیبانی شده

در تلاش برای ارائه عملکرد سریع‌تر در حین حل، محصولات مختلف Ansys ( Ansys Mechanical  &  Ansys Fluent ) از بارگذاری محاسبات حل‌کننده کلیدی روی کارت‌های گرافیک برای تسریع این محاسبات پشتیبانی می‌کنند. همه محصولات مجوز HPC (HPC، بسته‌های HPC، و گروه‌های کاری HPC) محاسبات با شتاب GPU را فعال می‌کنند و یک GPU به عنوان یک هسته محسوب می‌شود. توجه داشته باشید که همه کارت‌های گرافیکی دارای CUDA پشتیبانی نمی‌شوند، این ویژگی برای کارت‌های رده بالای NVIDIA Tesla و Intel Phi در نظر گرفته شده است. توصیه می شود کارتی را با بیشترین میزان حافظه تهیه کنید. کارت های پشتیبانی شده برای محاسبات GPU را می توان در سند پیوند بالا پیدا کرد:

نکاتی در مورد محاسبات GPU:

• راه حل های NVIDIA Tesla از سال ۲۰۱۷ دارای ویژگی های کامل تر هستند. همه انواع تجزیه و تحلیل برای محاسبات GPU پشتیبانی نمی شوند.
• محاسبات GPU در حال حاضر برای انواع خاصی از مشکلات مناسب است:
  • مکانیکی: حل‌کننده Sparse درون هسته‌ای با عناصر جامد (در مقابل پوسته‌ها) با ۵۰۰ هزار درجه آزادی اجرا می‌شود، اما همچنان می‌تواند در حافظه GPU قرار گیرد (معمولاً کمتر از ۸M DOF)
  • مکانیکی: حل‌کننده PCG/ICG با تنظیم سطح دشواری در مقدار کمتر و MSAVE خاموش اجرا می‌شود.
  • روان (& Icepak): تک فاز، جریان غالب، حل کننده های جفت شده، اندازه مدل > عناصر ۳-۴M

HPC

بررسی اجمالی ویژگی های HPC

برای استفاده کامل از سخت افزار رایانه خود، مطمئن شوید که مجوزهای HPC مناسب را دارید. گزینه های انعطاف پذیر HPC، HPC Pack و HPC Workgroup وجود دارد. مجوزهای HPC بر اساس هر هسته هستند. یک GPU واحد به عنوان تک هسته مجوز دارد. بسته های HPC به صورت غیر خطی اضافه می شوند تا به سرعت به تعداد زیادی از هسته ها دسترسی پیدا کنند.

مثال ایستگاه کاری رومیزی

مشخصات زیر نمونه ای از یک ایستگاه کاری دسکتاپ میان رده است که توسط یک تحلیلگر معمولی Ansys استفاده می شود. لطفاً به خاطر داشته باشید که این سیستم ها در سال ۲۰۲۰ پیکربندی شده اند و همچنان با استفاده از  Ansys 2020R1 عملکرد خوبی دارند . سایر سخت افزارهای سرور برای کارهای سخت تر در دسترس هستند.

شاسی: برج ایستگاه کاری رومیزی با اندازه کامل

پردازنده: Intel Xeon/Core یا AMD EPYC (مشخصات ترجیحی به ازای هر هزینه – آخرین معماری، بالاترین سرعت ساعت، بیشترین تعداد هسته)

مادربرد: مادربرد یک ایستگاه کاری/سرور تک پردازنده

حافظه: ۶۴ گیگابایت (کم) – ۲۵۶ گیگابایت (بالا) رم

فضای ذخیره سازی: ۵۱۲ گیگابایت NVMe + 2 ترابایت هارد دیسک

سیستم عامل: ویندوز ۱۰ ۶۴ بیتی