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三大原因告訴你為什麼要使用LS-DYNA MPP

大型模型的需求

由於CAE的精度及網格密度要求愈來模型愈來愈大計算量變的很高。如此計算資源也相對需求增高。

對於複雜演算法的需求

過去的問題可能僅針對 FEA進行分析。但近期對於多物理耦合的需求 (如CFD+FEA SPH+ CESE+FEA)也愈來愈大。計算量也隨之增大。

對於高速計算的需求

所有的使用者都希望能在短時間得到答案。因此希望得到有效的計算運算速度及效率。

因此LS-DYNA MPP提供適切的解決方法 ,來解決使用者的需求

不過要使用MPP平行處理,首先就需要先克服Linux的操作環境,那為什麼要在Linux平台使用呢?

  • LS-DYNA開發是基於UNIX/LINUX平台程式→LS-DYNA 自1986年開發初期版本,即是在以UNIX為平台的架構之下。爾後PC時代來臨,使用Linux為作業平台,成為一項使用者友善的環境。因此軟體的開發迄今,仍是以Linux平台架構進行為主。

(來源:使用手冊Vol. I)

  • 對於大型模型,有顯著的加速性→LS-DYNA MPP發展於1990年代。主要是針對大型分析模型而設計。起因是SMP超過8 cores之後,已無明顯的加速性。而MPP在大於8 cores的狀況下仍有顯著的加速特性。而早期MPP需要透過MPI來進行不同電腦之間的溝通,基於Linux開放性作業系統、MPI發展及相關版本仍以Linux為主要背景。
  • 在編繹程式(Compiler)的過程中,在Linux平台上較為簡易;因此計算上也較為快速→LS-DYNA為一個one-code執行核心,在Linux編繹時僅需要IFC(Intel Fortran Compiler),但在window平台上除了IFC之外,還需要Microsoft Visual Studio(MSVS),因此執行效率及編繹上都有顯著差異。

(以上為使用手冊所提到的訊息)

  • 目前大部份的MPP的Benchmark,皆以Linux為主要平台

參考文獻:

  • LS-DYNA productivity and power-aware Simulations in Cluster Environment
    • 本文中進行FEA及CFD相關分析皆在於Linux下進行MPP運算。
    • 最多高達192 cores。
  • Scalability of Implicit LS-DYNA Simulation Using the Panasas PanFS Parallel file system
    • 使用Linux平台
    • 最多高達288 cores.
  • 成本因素→然有MPP近年來也開始Windows Sever作業系統發表,但由於在多台電腦平行化後,作業系統的成本也變得較高,MPI部份也要另外購買並非全然免費,且較少看到跨節點的成果,因此大多的使用者是用於單一節點的Windows MPP上。缺點:單一電腦cores數有限,記憶體有限,不易處理大型模型。

除了速度顯著提升之外,還有LS-DYNA MPP相互配合在Linux上的特別功能嗎?

  • 改善記憶體配置→在實務上使用者反映到無法計算的問題,特別是Implicit收斂的狀況,在Linux上皆有顯著的改善。

(資料來源:LS-DYNA R13 release note)

  • 複雜問題的演算法,由於本身就需要在LS-DYNA MPP下進行開發及演算→因此很多方法皆建議在MPP版本運算,同時也是在Linux下進行。包含:
  1. FEM+SPG
  2. SPG
  3. XFEM
  4. SPH
  5. ICFD
  6. CESE
  7. S-ALE
  8. Huge model of Implicit

訓練手冊皆提到MPP version is recommended

綜合以上,您躍躍欲試了嗎?

別讓Linux的操作環境嚇跑,鑫威已經為您準備好!

SIMWARE自行開發的LS-DYNA JobSubmitter使用環境。它是我們鑫威資訊顧客專屬的介面。它包含了幾項特點:

  •   遠端桌面操控

一般的使用者,您不需要跑到電腦前面,您只需要簡單的click,你就可以在桌面上操作的您的Linux環境了。您可以看下圖,就是在Windows下操作您的系統,對於使用者來說,Linux就是負責運算。現在Linux作業系統做得很好,您看到介面都是視窗了。

  •  SIMWARE Jobsubmitter V3.0執行視窗

    這就是真正強的地方,以前執行LS-DYNA時,打字的速度可不能太慢,因為就是一大堆指令,不過,有了SIMWARE Jobsubmitter V3.0現在只要用手點擊,您可以選擇:

    1. SMP或是MPP版本
    2. 所需要的節點數
    3. 單精度或雙精度求解核心
    4. 記憶體需求
    5. 您需要的額外指令
  •   平行處理環境

    這個就不多說了,平行處理的環境要設到好真得是要有點功夫,我們一次幫您搞定!

  •   快速地觀看後處理

    在Jobsubmitter中可以指定結果輸出檔放置的位置,這樣算完的資料還可以直接放到指定的目錄,例如是您的NAS。您可以透過網路磁碟機或網路的電腦,直接把結果拉到LS-PrePost的Icon,就可以直接看結果囉!!

若您有更多關於LS DYNA MPP以及LINUX的問題,歡迎聯繫我們討論~!

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