1变3神器--UltraLAB PCA并行计算加速器介绍

时间:2022-06-18   来源:   网友评论:0   人气: 182 作者:

1变3的意思,就是把一台超级工作站的性能,变成三台机器的性能,神奇不,下面我们来介绍这个PCA

(一)多核并行计算存在的问题
随着计算机硬件的不断升级换代, 超级图形工作站的CPU核数会越来越多,目前已经到112核,但是在CAE仿真计算、科学计算、计算化学等应用软件,多核并行计算的核数基本都是有限多核的,不是机器核数足够大,就能并行计算就更快,例如:HFSS理想并行计算CPU核数是28个、ABAQUS理想并行计算核数48个等。
这些仿真计算,机器核数再多,求解反倒没有缩短,甚至变慢,
现实情况是,一台超级图形工作站,虽然硬件架构和频率非常高,但最大的核数无法完美发挥其计算性能。

T1-multicore.png
图1

如何更有效的利用超级图形工作站的四颗Xeon的多核和完美的内存带宽,发挥最高的计算效能,西安坤隆计算机公司专注高性能计算应用,为此开发的PCAParallel Computing Acclerator并行计算加速器),工作站预装PCA,大幅提升机器多核并行计算使用率,翻倍提升计算速度。

(二)UltraLAB PCA(并行计算加速器)介绍
西安坤隆计算机公司开发出的PCA加速器,在机器配置比较多CPU核数(通常96核以上),虚拟出多台机器(每台配备根据软件并行计算的最佳核数),然后再并行计算,相当于多台物理机并行计算,充分利用软件算法特点和机器硬件配置架构,把一台机器变成多台机器并行计算,大幅提升整机仿真计算速度。

VM1.jpg
图2

2.1 PCA介绍
对于很多CAE仿真用户来说,需要尽量选用最新最合理硬件配置来进行仿真求解,同时需要尽可能地共享软件和硬件资源。例如,选用最高端工作站
4颗Xeon 铂金8380H(共计112核)/3TB DDR4 3200 RDIMM

用于ANSYS Mechanical的仿真求解,最合理的是虚拟出2台逻辑工作站(每台48核/768GB)如下图所示:

T2-job.png
图3  Ansys EM compute resources设置


T4-computing.png
图4 提交工程进行并行计算

使用者通过UltraLAB PCA加速器,一台超级图形工作站,虚拟出2台或3台或更多台高性能工作站,对ANSYS软件进行并行仿真计算。
PCA加速器能够充分利用ANSYS软件以及计算服务器的资源,进行仿真计算作业调度和分配。

VPS-HFSS-BM.png
图5 测试结果

从图5汇总结果,超级工作站借助PCA加速工具,求解速度提升3倍以上,

2.2 PCA技术特点
目前大部分图形工作站都是单机并行计算模式,使用者是基于Windows单机软件开始接触和使用CAE软件的, 随着计算规模越来越大,对硬件配置要求也在不断提升,但是核多出现了并行计算效率瓶颈

PCA加速器解决了过多CPU核无法发挥的缺陷,让超级工作站的多核完美发挥出最大算力潜能,1台机器变成多台机器并行计算能力。

PCA加速器面向CAE仿真计算/科学计算/计算化学等行业,为其提供超级计算能力,同时具备后台计算资源和完善友好的作业提交管理界面,支持多用户多作业并发提交与管理。也支持双机扩展计算能力。
我们将多年的在CAE仿真计算领域的硬件配置经验,整合到PCA系统。
未来2年内,超级图形工作站总核数估计4*96=396核以上,这样的借助PCA加速器,求解速度提升幅度更大、更显著。

2.3 PCA加速器应用
PCA加速器为仿真计算(CAE)、科学计算、计算化学带来如下的价值:

  • 基于Windows计算平台,让完全不熟悉Linux或集群的客户无技术屏障,更易使用;
  • 支持多用户共享使用,共享软件资源和硬件资源;
  • 支持更大范围的应用软件的并行加速应用;
  • 可选双机扩展,大幅加速仿真;
  • 完全免命令行提交作业和维护集群,不需要IT部门的额外费用,不需要专门的系统管理员;

2.4 PCA支持应用软件列表

No

软件类别

软件名称

1

结构仿真

ANSYS MechanicalANSYS AutoDYNANSYS LS-Dyna AbaqusMSC Nastran

2

流体仿真

ANSYS CFXANSYS FluentStarCCM+

3

多物理场耦合

Comsol MultiphysicsANSYS Multiphysics

4

电磁仿真

ANSYS HFSSANSYS MaxwellFEKOCST Studio Suite,StarCD

5

科学计算

MatLAB

6

计算化学

量子化学、分子动力模拟

7

开源类

基于开源MPI仿真计算程序


2.5 PAC运行环境

No

设备类

技术规格

1

硬件

基于Alpha730Alpha750机型,

主要配置:

4Xeon 2/3代可扩展处理器(最大112核,建议96核以上)

最大6TB DDR4 2933/3200 RDIMM

若干个高速缓存盘(2TB/4TB/8TB PCIe SSD

2

操作系统

Windows2016及以上版本

3

客户端

Win7Win10

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UltraLAB图形工作站供货商:
西安坤隆计算机科技有限公司
国内知名高端定制图形工作站厂家
业务电话:
400-705-6800

咨询微信号:
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