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1 © 2017 ANSYS, Inc. June 20, 2017 14. Juni 2017 in Winterthur
Martin Mann Sales & Acount Manager Austria / Switzerland ANSYS Germany GmbH
22. SCHWEIZER CADFEM ANSYS SIMULATION CONFERENCE
Effektive Nutzung der Simulationsumgebung – Anregungen für die Praxis
2 © 2017 ANSYS, Inc. June 20, 2017
Herausforderungen in der Produktentwicklung
3 © 2017 ANSYS, Inc. June 20, 2017
Simulation muss möglichst effektiv und nutzbringend angewendet werden. Auf die Balance kommt es an:
Hardware Software
Prozess/Workflow
4 © 2017 ANSYS, Inc. June 20, 2017
Was heißt effektiv? Kurze Durchsatzzeiten!
5 © 2017 ANSYS, Inc. June 20, 2017
Grundsätze für die Hardware-Auswahl
Source: Intel-ANSYS Simulation Survey 2014
• Neueste Prozessorgenerationen nutzen (Nutzungsdauer 2-3 Jahre)
• Hohe Taktfrequenz der CPU • Speicherbandbreite ist ein wichtiger Faktor
• Weniger Cores pro CPU-Node vorteilhaft weniger Konkurrenz um Memory (z.B. 3 x (2 x 4) besser als 2 x (2 x 6)
• Speichergeschwindigkeit bei heutiger Architektur untergeordnet • Thermal Design Power (TDP) der CPU beachten! • Hyperthreading OFF, TurboBoost ON
6 © 2017 ANSYS, Inc. June 20, 2017
Grundsätze für die Hardware-Auswahl
Source: Intel-ANSYS Simulation Survey 2014
• 8 GB RAM pro Core • SSD Drives (Solving Drive) • 10 GigE (bis 2 Knoten) oder
Infiniband (QDR) • GPU-Computing! • DMP skaliert besser als SMP
für größere Core-Counts – DMP bis 128 Kerne sinnvoll – SMP schon bei 8-16 Kernen ausgereizt
• 4 GB RAM pro Core • SATA Drives ausreichend • 10 GigE (bis 8 Knoten) oder
Infiniband (QDR) • GPUs?
– Pro 4 CPUs eine GPU empfohlen – Wirtschaftlich noch nicht sinnvoll
• Sehr gute Skalierung auch bei Tausenden von Kernen (145k at 85%)
Strukturmechanik CFD
7 © 2017 ANSYS, Inc. June 20, 2017
ANSYS Mechanical HPC Case Study Enabling Enhanced Productivity “By optimizing our solver selection and workstation configuration, and including GPU acceleration, we’ve been able to dramatically reduce turnaround time — from over two days to just an hour. This enables the use of simulation to examine multiple design ideas and gain more value out of our investment in simulation.”
- Berhanu Zerayohannes, Senior Mechanical Engineer, NVIDIA
Application: Deflection and bending of 3-D glasses Software: ANSYS Mechanical
HPC Solution: From 60 hours per simulation to 47 minutes (77x speedup)
Solver selection (direct vs iterative) Machine memory (in core execution) Multicore (8-way) parallel with GPU acceleration
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Take Advantage of the Latest HPC Architectures
ANSYS Mechanical with Nvidia GPU ANSYS Application Examples
9 © 2017 ANSYS, Inc. June 20, 2017
Improved Fluent CFD Solver Performance & Scaling
Improved parallel scalability:
• Also observed for more typical model sizes at more regular core counts!
• At extreme core counts o 86% efficiency for 830M cell case at 36K cores,
with species transport
o 80% efficiency for 91M cell case at 16K cores, with complex physics
10 © 2017 ANSYS, Inc. June 20, 2017
Software
Source: Intel-ANSYS Simulation Survey 2014
• HPC, HPC, HPC
Nutzwert des Solvers steigt signifikant
• Produktivitätssteigerung durch Split der Bundle Lizenz
• Solver
• PrepPost
1.45 1.76
4.0
8.0
0.00
1.00
2.00
3.00
4.00
5.00
6.00
7.00
8.00
9.00
Mechanical CFD
1 HPC Pack 2 HPC Packs
Invest Speedup
11 © 2017 ANSYS, Inc. June 20, 2017
• Höhere Auflösung und Genauigkeit
(zeitlich, räumlich, physikalisch)
• Parametrisierung
• Sensitivätsanalysen
• Optimierung
• Vermehrter Einsatz automatischen Meshings
Was ermöglicht Performancezuwachs durch HPC? High Fidelity
Design Exploration
Reduced Man-Hours
12 © 2017 ANSYS, Inc. June 20, 2017
Automatiserter Prozess (KTM Factory Racing)
Copyright 2016 KTM AG, all rights reserved
Komplett gescripteter Prozess mit Fluent Meshing von der CAD-Datei bis zu Auswertung der Lösung
• ca. 1 h manueller Aufwand (PrePost)
• 9-12h Geometrieimport und Meshing (ca. 100 Mio Cells)
• 12h für Lösung (128 Kerne)
13 © 2017 ANSYS, Inc. June 20, 2017
Noch nie waren so ausgereifte und komplette Simulationswerkzeuge verfügbar, wie durch die heutige ANSYS Produktpalette
Trend: Demokratisierung der Simulation - jeder Entwickler simuliert - für jeden das richtige Werkzeug
Simulation ist eine strategische Entscheidung - Baustein zum Unternehmenserfolg
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