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GPU Applications

ANSYS

ANSYS® und NVIDIA® arbeiten zusammen, um bei Simulationen mit der parallelen ANSYS-Software maximale Leistung zu liefern. Die ab ANSYS Version 15.0 verfügbare NVIDIA-Grafikprozessorbeschleunigung ermöglicht schnellere Ergebnisse und damit effizientere Berechnungen und kürzere Durchlaufzeiten, sodass sich die Lizenzinvestition noch besser auszahlt.


ANSYS-Lösungen, die für eine Beschleunigung der Rechenleistung Grafikprozessoren unterstützen, umfassen:
  • Beurteilung von Entwürfen:
    • ANSYS® Discovery Live ist eine interaktive, CAD-agnostische, Windows-basierte Anwendung, mit der Ingenieure umgehend Simulationen von Produktdesigns generieren und so ihre Entwürfe analysieren und optimieren können. Dank NVIDIA Quadro können Sie mit ANSYS Discovery Live Echtzeit-Simulationen in Ihren Design-Workflow integrieren. Mehr Infos >
  • Strukturmechanik:
    • ANSYS Mechanical® ist ein Finite-Elemente-Tool für strukturelle Analysen, einschließlich Studien zu Linearität, Nichtlinearität und Dynamik. Für die verschiedenen Solver steht Grafikprozessorunterstützung zur Verfügung.
  • Strömungssimulation:
    • ANSYS® Fluent® bietet Grafikprozessorunterstützung für druckbasierte gekoppelte Solver und Übertragungsmodelle für Strahlungshitze, in die Sichtfaktorberechnungen integriert sind, die mithilfe der NVIDIA OptiX-Raytracing-Methode und des Diskrete-Ordinaten-Modells durchgeführt werden.
    • Weitere Beispiele für druckgekoppelte, Solver-basierte Flüssigkeitslösungen, die Grafikprozessorbeschleunigung unterstützen: ANSYS Polyflow für die Polymer- und Glasverarbeitung mit bis zu 10 Millionen Elementen, und ANSYS Icepak für die Simulation von Elektronikkühlung.
  • Elektronik:
    • ANSYS HFSS für elektromagnetische Analysen, sowohl für den Frequenzraum als auch den Zeitbereich.
    • ANSYS HFSS SBR+-Solver für Simulationen der Leistung installierter Antennen.
    • ANSYS EMIT für Radiofrequenzinterferenz (RFI) in komplexen Umgebungen.
    • ANSYS DesignerSI für Analysen von Signalintegrität, Stromintegrität und elektromagnetischen Störungen.
    • ANSYS Maxwell für Design und Analysen von elektromagnetischen und elektromechanischen Niedrigfrequenzgeräten in 2D und 3D. Zu diesen Geräten zählen Motoren, Stellglieder, Transformatoren, Sensoren und Spulen. Maxwell3D QS und Maxwell3D beinhalten den grafikprozessorbeschleunigten Wirbelstrom-Solver. Der 3D-Wirbelstrom-Solver berechnet sowohl statische als auch Wechselmagnetfelder für gegebene Frequenzen.

Ansys-Basislizenzprodukte (Mechanical und CFD) und HPC-Lizenzprodukte (HPC, HPC Packs und HPC Workgroups) unterstützen Grafikprozessoren. Insbesondere wird jeder Grafikprozessor hinsichtlich der Lizenzanforderungen genauso wie eine einzelne CPU-Recheneinheit behandelt. Folglich sind mit bestehenden HPC-Lizenzen in Verbindung mit NVIDIA-Grafikprozessoren auch mehr Simulationen möglich, was zu einer deutlich erhöhten Produktivität bei Simulationen führt.

Hinweis: HPC Enterprise wurde eingestellt (durch WAN-Verbindung mit Workgroup kann es dargestellt werden).

ANSYS® bietet deutliche Leistungsbeschleunigung auf Systemen mit NVIDIA Quadro- oder Tesla-Grafikprozessoren. Die neue NVIDIA® Quadro® GV100-Grafikkarte bietet sowohl einzigartige Double-Precision-Leistung als auch 32 GB High Bandwidth Memory (HBM2), sodass Nutzer bereits während des Designprozesses Simulationen anstoßen können und realistische Simulationen verschiedener physikalischer Faktoren in kürzerer Zeit als je zuvor durchführen können.

Betrachten Sie nachstehend die Leistungsbewertung aus einem Standard-Benchmarktest für ANSYS Mechanical. Weiterführende Informationen finden Sie im ANSYS-Tech-Tip-Artikel "Accelerating Mechanical Solutions with GPUs"

 

Power Supply Module Quadro Ansys Mechanical

Turbine Module Quadro Ansys Mechanical

BGA Quadro Ansys Mechanical

 

"ANSYS hat seine Investitionen in Grafikprozessoren als effektive Beschleunigungstechnologie deutlich intensiviert. Daher unterstützt ANSYS neben anderen NVIDIA-Grafikprozessoren nun auch die neuen Tesla- und Quadro-Grafikkarten", so Wim Slagter, Director of HPC & Cloud Marketing. "Vorläufige Studien mit den neuen Grafikkarten Tesla P100 und Quadro GP100 zeigen, dass unsere Kunden den Zeitaufwand für typische ANSYS Mechanical-Modelle halbieren können. Dadurch sind sie in der Lage, innovative Produkte im gesamten Lebenszyklus schneller zu entwickeln."

ANSYS® Fluent® unterstützt mehrere Grafikprozessoren, um bei CFD-Simulationen eine höhere Produktivität zu liefern. Diese Leistungssteigerung ist das Ergebnis innovativer grafikprozessorbeschleunigter Solver (namens AmgX), die von NVIDIA in Zusammenarbeit mit ANSYS entwickelt wurden, und der Lizenzregelung von ANSYS. Die Implementierung in Fluent beschleunigt druckbasierte gekoppelte Strömungs-Solver und sorgt für eine schnellere Ausführung der Strömungsanteile der CFD-Simulation. Dieser Vorteil kann ganz einfach genutzt werden, indem eine bestehende Workstation um einen Quadro-Grafikprozessor oder eine bestehende HPC-Infrastruktur um einen Tesla-Grafikprozessor erweitert wird. Diese Lösung wurde für den Betrieb an mehreren Knoten mit mehreren Grafikprozessoren in einer Clusterkonfiguration entwickelt, genauso wie CPU-Systeme.

Die nachstehende Grafik zeigt einen Leistungsvergleich zwischen Tesla P100-Grafikprozessorkarten und CPUs in einem mit ANSYS Fluent 17.0 erstellten Modell eines Wasserkühlmantels, das auf einem einzelnen Serverknoten ausgeführt wird.

 

Pipes Model Tesla Ansys Fluent

Internal Flow of a Cooling Water Jacket Model

Boeing Landing Gear Tesla Ansys Fluent

Internal Flow Tesla Ansys Fluent


EMPFOHLENE PROFESSIONELLE PRODUKTE


Die leistungsfähigen GPU Computing Funktionen von ANSYS wurden auf professionellen NVIDIA Grafikprozessoren entwickelt. Ein CUDA-fähiger NVIDIA Grafikprozessor (CUDA v4.2 oder besser) sollte verwendet werden. Wir empfehlen die Verwendung von Grafikprozessoren aus der NVIDIA® Tesla® Kepler™ Produktfamilie oder der NVIDIA® Quadro® Kepler Produktfamilie.

NVIDIA Produkte für GPU Computing werden gezielt für maximale Rechenleistung zur Beschleunigung von Berechnungen mit der ANSYS Software entwickelt.

VORTEILE VON TESLA

Maximale Rechenleistung
> Extrem schnelle Double-Precision-Berechnungen
> Großer Speicher
> CUDA-beschleunigte Mathematik-Bibliotheken
> Extrem schnelle, bidirektionale PCIe-Datenübertragung
> NVIDIA GPUDirect™ mit InfiniBand
Hohe Zuverlässigkeit
> ECC Speicher
> Rigorose Stress-Tests
> ANSYS Qualitätskontrolle
Umfassende Unterstützung
> Professionelles Support-Netzwerk
> Große und anwachsende Entwickler-Community
> Integration in OEM-Systeme
> Längerer Produktlebenszyklus
> 3 Jahre Gewährleistung
> Cluster- und Systemverwaltungstools (Serverprodukte)
   (server products)
> Unterstützung für Windows Remote Desktop
 

EMPFOHLENE KONFIGURATIONEN

Server/Cluster
> Neue Systeme

ANSYS Fluent:
Jeder Knoten umfasst:
    > 2 CPU-Sockel (mit jeweils bis zu 16 CPU-Recheneinheiten); empfohlen: 2 Grafikprozessoren pro CPU-Sockel
    > Insg. 128–256 GB CPU-Speicher
    > Mind. 2.000 GB freier Festplattenplatz
> GRAFIKPROZESSOROPTIONEN
    > Tesla P100 oder Tesla K80

ANSYS Mechanical:
Jeder Knoten umfasst:
    > 2 CPU-Sockel (insgesamt 8–32 CPU-Recheneinheiten); empfohlen: 2 Grafikprozessoren pro CPU-Sockel
    > Insg. 128–256 GB CPU-Speicher
    > Mind. 2.000 GB freier Festplattenplatz
> GRAFIKPROZESSOROPTIONEN
    > Tesla P100 oder Tesla K80

Workstations
> Neue Systeme

ANSYS Mechanical:
    > 2 CPU-Sockel (insgesamt 8–32 CPU-Recheneinheiten); empfohlen: 1 Grafikprozessor pro CPU-Sockel
    > Insgesamt mind. 48 GB CPU-Speicher
    > Mind. 500 GB freier Festplattenplatz
    > Mind. 1.000 GB SSD
> GRAFIKPROZESSOROPTIONEN
    > Quadro GP100 oder Quadro K6000 für Design/Pre- und Postprocessing und Berechnungen mit doppelter Genauigkeit.

    ODER

    > Quadro M-Serie oder Quadro P-Serie für Design/Pre- und Postprocessing.

NVIDIA Tesla und Quadro Produkte sind bei allen führenden OEMs für professionelle Workstations erhältlich. Nur Tesla GPU Computing Produkte werden speziell für den Einsatz in Compute-Clustern entwickelt und qualifiziert.

Eine umfassende Liste der Tesla Preferred Providers finden Sie auf der Tesla Bezugsquellen Webseite.

OPTIMIERTE SYSTEME KAUFEN


NVIDIA arbeitet eng mit führenden Systemanbietern zusammen, um die optimalen Lösungen zur Beschleunigung Ihrer HPC-Workloads zu liefern. Wenn Sie sich für eine dieser Lösungen entscheiden, nutzen Sie mit ANSYS alle Vorteile der Grafikprozessorbeschleunigung.

Eine vollständige Liste der Anbieter des NVIDIA Partner Network (NPN) finden Sie auf den Seiten für Quadro- und Tesla-Bezugsquellen.

NÜTZLICHE LINKS


ANSYS 19 – Funktionen im Überblick
ANSYS 19 – Funktionen mit Grafikprozessorbeschleunigung und Co-Prozessorunterstützung
ANSYS 19 – Unterstützung für Remote-Displays und virtuelle Desktops
Diagramm mit ANSYS 18-Funktionen
Funktionsumfang von Grafikprozessoren und Co-Prozessoren mit ANSYS 18.2
ANSYS 18.2 - Remote Display and Virtual Desktop Support
Grafikprozessoren beschleunigen die Lösung komplexer elektromagnetischer Simulationen mit ANSYS HFSS
Installierte Modellerstellung für die Antennenleistung auf großen elektronischen Plattformen
NVIDIA Quadro GP100 bietet überlegene Leistung für transiente elektromagnetische Simulationen.

 
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