ANSYS高性能并行计算
高性能计算中的并行计算优化技巧
高性能计算中的并行计算优化技巧在高性能计算（HPC）中，并行计算是提高计算效率和加速计算过程的核心方法。
并行计算通过同时执行多个计算任务，将大型计算问题划分为多个小的子问题，并利用多个计算资源来解决这些子问题。
然而，并行计算的效果受到多个因素的影响，包括计算任务的分解、任务调度、通信开销等。
因此，为了充分发挥并行计算的优势，需要采取一些优化技巧。
1.任务分解和负载均衡任务分解是将大型计算问题划分为多个小的子问题，而负载均衡则是确保每个计算节点上的工作负载相对均衡。
在任务分解中，一种常用的方法是将计算任务划分为一个个的任务单元，每个任务单元对应着一部分计算任务。
在划分任务单元时，应该避免出现过大或过小的任务单元，以充分利用计算资源并减少负载不均衡。
负载均衡则通过任务调度和动态任务分配来实现，使得各个计算节点能够以相似的速度完成任务。
2.数据并行和任务并行数据并行是指将数据分成多个部分，并在多个计算节点上同时处理不同的数据部分。
在数据并行中，不同计算节点之间需要进行数据的交换与通信。
与之对应的，任务并行是将不同的任务分配给不同的计算节点并行执行，各个计算节点之间独立运行，不需要进行数据交换和通信。
数据并行和任务并行可以灵活地应用在不同的计算问题中，选择适合的并行策略可以提升计算性能。
3.通信优化在并行计算中，各个计算节点之间需要进行通信和数据交换。
通信的开销是影响并行计算性能的一个关键因素。
为了优化通信性能，可以采取以下策略：a)减少通信次数：通过减少计算节点之间的通信次数，可以降低通信开销。
可以使用一些优化算法和数据结构来减少通信量或者利用本地缓存来避免不必要的通信。
b)合并通信操作：将多个小的通信操作合并成一个大的通信操作，可以减少通信的开销。
通过合并通信操作，可以减少通信的固有开销并提升计算效率。
c)优化通信模式：根据计算任务的特点和通信模式的需求，可以选择最适合的通信模式。
例如，可以选择点对点通信、集合通信或者广播通信等不同的通信模式来满足计算任务的需求。
ansyscfx 并行原理
ANSYS CFX的并行原理基于有限元的有限体积法，并采用了ANSYS-CFX求解器。
这种求解器具有优秀的并行计算能力，计算速度与CPU数量成近似正比的关系。
在CFX中，并行计算方法从总体上可以分为两个步骤：
网格分区：首先将所要计算的网格区域划分割成为指定数量的小分区，求解器会按照用户设定分割计算域，但最多不能超过512个分区。
计算各分区：网格分区过程结束以后，求解器就将分割好的每个网格分区交给处理器计算。
一般来说，求解器并不限制每个处理器所求解的分区数量（例如2个分区可以共用一个处理器）。
此外，ANSYSCFX所具有突出的并行运算功能还表现在：它可以在混合网络上的WINDOWS、UNIX、LINUX平台之间随意并行运算。
如需了解更多关于ANSYSCFX并行原理的信息，建议咨询专业人士或查阅相关书籍。
Ansys14并行计算配置
Ansys14并行计算配置The following tutorial walks you through the setup of your Distributed ANSYSenvironment, and is applicable only to systems running ANSYS 14.0 on a Windows cluster under Platform MPI 8.1.2.One of the sample problems, tutor1_carrier_win.inp (static) or tutor2_carrier_modal.inp (modal), is required to complete the tutorial. These files are found in Program Files\AnsysInc\V140\ansys\Data\models. Copy the file you want to use to your working directory before beginning the tutorial. You can run either sample problem using the problem setup described here.1.Set up identical installation and working directory structures on all machines (master andslaves) in the cluster.2.Install ANSYS 14.0 on the master machine, following the typical installation process.3.Configure ANSYS 14.0 on the slave machines.4.Install and register Platform MPI 8.1.2 on both ma chines following the instructions inPrerequisites for Running Distributed ANSYS.5.Add %MPI_ROOT%\bin to the PATH environmental variable on both machines (assumingPlatform MPI 8.1.2 was installed on the C:\ drive). This line must be in your path for the mpirun command to be recognized.6.On each machine, right-click on My Computer, left-click on Properties, and select theNetwork Identification or Computer Name tab. The fullcomputer name will be listed. Note the name of each machine (not including the domain). You will need this name to set up the Configure Cluster option of the ANS_ADMIN utility.7.Run the ANS_ADMIN utility on the master machine: Start >Programs >ANSYS14.0 >Utilities >ANS_ADMIN 14.0.8.Choose ANSYS / Workbench Configure Cluster to configure the hosts140.ans file.Specify the directory in which the hosts140.ans will be configured (two possible locations are presented). Also select Configure for ... Distributed ANSYS. Click OK.Enter the system name (from Step 6) in the Machine hostname field and click Add. On the next dialog box, enter the system type in the Machine type drop-down, and the number of processors in the Max number of jobs/processors field and click OK. Repeat this step for each machine in the cluster. When you are finished adding machines, click Close and then File >Exit. The resulting hosts140.ans file using our example machines where machine1 has 2 processors and machine2 has 4 processors would look like this:machine1intel 0 2 0 0 MPI 1 1machine2intel 0 4 0 0 MPI 1 19.Start ANSYS using the launcher: Start >Programs >ANSYS 14.0 > Mechanical APDL ProductLauncher 14.0.10.Select ANSYS Batch as the Simulation Environment, and choose a license. Specifytutor1_carrier_win.inp or tutor2_carrier_modal.inp as your input file. Both of these examples use the PCG solver. You must specify your working directory to be the location where this fileis located.11.Go to the High Performance Computing Setup tab. Select Use Distributed Computing (MPP).You must specify either local machine or multiple hosts. For multiple hosts, select the machines you want to use from the list of available hosts. The list of available hosts is populated from the hosts140.ans file. Click on the machines you want to use and click Addto move them to the Selected Hosts list to use them for this run. Click on a machine in Selected Hosts and click Edit if you wish to add multiple processors for that host. You can also add or remove a host, but be aware that adding or removing a host from here will modify only this run; the hosts140.ans file will not be updated with any new information from this dialog box.12.Click Run.13.When the solution is complete, you can postprocess your results as you would with anyanalysis.。
ANSYSMechanical结构并行计算（HPC）总结
ANSYSMechanical结构并行计算（HPC）总结ANSYS结构并行计算(HPC)一、概述HPC（High Performance Computing）高性能计算是一种融合了软件、硬件提高计算效率的计算，随着计算模型的精细化（更多的网格）、整体化（更多的结构）、精确化（动力学、多物理场）要求，高性能计算受到了越来越多的重视，甚至成为了决定项目桎梏的关键环节。
对于ANSYS的高性能计算，有三个重要的因素：计算机硬件、软件许可、操作设置。
二、计算机硬件随着计算机硬件的发展，CPU的计算能力逐年迭代，单CPU可以达到几十个核心，组成双路核心数可以轻松破百；如果组装集群，哪个成千上万也成为可能，这就为高性能计算提高了硬件保证。
三、软件许可软件许可也是高性能计算的必要保证，具有良好架构的软件，就可以调用更多的计算机核心参与计算，并且使得多核心CPU高度参与计算，整体提升运算效率。
ANSYS pack是ANSYS三种并行许可之一（其余两个是ANSYS HPC和ANSYS Workgroup），具有更高的多核心计算能力，一个Pack可以调用8核CPU参与计算，两个调用32核，三个就可以调用128核，目前有测试资料显示，ANSYS的具有千核CPU计算仍能保证线性效率的能力。
四、并行方式ANSYS 并行方式分为两种类型：SMP和DMP。
u SMP：即Shared-Memory Paraller。
该种方式适用于单个计算机具有多核心CPU进行高性能计算，单路和双路CPU都可以。
u DMP：即Distributer Computing。
该种方式适用于具有多个计算计算机（计算单元）的集群使用。
五、设置及相关1、经典界面启动设置HPC计算1）SMP计算除了在计算过程中调用多个CPU核心外，其余与单核无异。
2）DMP计算DMP的并行方式，由于采用多个计算节点进行计算，故计算完成后会生成多个部分结果，具体数量与设置的Number of Processors相对应；如计算完成后，生成的结果文件可能是***0.rst，***1.rst，***2.rst。
ANSYS mechanical如何在Workbench环境中使用高性能计算
文章来源：安世亚太官方订阅号（搜索：peraglobal）ANSYS mechanical属于隐式结构有限元分析求解器，一般完成一个有限元分析过程需要前处理、求解和后处理三个步骤。
前处理一般在图形工作站上完成，有限元求解可在工作站、集群及SMP 服务器上进行。
对于中小型问题（例如1000 万节点以内的ANSYS mechanical问题），一般认为在图形工作站上就可以进行求解；对于中大型问题（例如1000 万节点以上的ANSYS mechanical 问题），建议还是在计算性能更高的集群或SMP 服务器上进行。
对于中小型问题，可以在图形工作站上运行有限元后处理程序，读取计算结果进行结果的分析。
因此对于ANSYS mechanical在Workbench环境中使用高性能计算的方法共有两种：一种是直接通过workbench界面进行设置并行计算求解，在本地的工作站进行求解计算；另外一种是在workbench界面中将文件保存为ANSYS mechanical经典界面的求解文件格式，提交给高性能计算平台进行计算。
1、ANSYS mechanical在Workbench界面设置方法此种方法适合中小型问题在本地的工作站进行求解计算，设置方法简单方便。
在Workbench界面环境下，打开Model模块，在菜单中依次选择Tools＞Solve Process Settings＞Advanced，进行CPU设置选择对应的CPU核数（建议关闭超线程，设置的核数不能超过工作站的CPU物理核数），默认使用分布式求解选项。
2、保存为经典界面的求解文件格式方法此种方法适合中大型问题在高性能计算平台进行计算，需要在Workbench界面中存储为指定的格式，设置步骤稍微繁琐些。
方法一：输出为dat文件，设置文件名为：file.dat。
在Workbench界面环境下，打开Model模块，在左侧的目录树上选中Static Structural。
ansys多cpu并行计算设置
关于ansys程序运行大内存多核CPU的设置问题转载近期出现这些问题找了些资料并整理下放这里了。
下面这些方法并没有一一试过。
1.ansys结果文件过大如何处理解决超大结果文件的方案主要有四种方法方法一将磁盘格式转换为NTFS 方法二在begin level的时候加上一条命令/configfsplitvalue其中value is the size of file the final size equal to nvalven is the number of sub-file在PC机上面一般1单位4M则/configfsplit750 生成每个分割后的文件都是3G的大小在这个命令下不只是rst文件被分割只要是由ansys所产生的binary文件都会。
如下面命令大概会产生6个rst文件/configfsplit1 14MB /prep7 et145 mpex12e11 mpprxy10.3 blc41011 esize0.1 vmeshall /solu da5all sfa2pres0.1 solve 方法三将不同时间段内的结果分别写入一序列的结果记录文件使用/assign命令和重启动技术ANSYS采用向指定结果记录文件追加当前计算结果数据方式使用/assign指定的文件所以要求指定的结果记录文件都是新创建的文件否则造成结果文件记录内容重复或混乱。
特别是反复运行相同分析命令流时在重复运行命令流文件之前一定要删除以前生成的结果文件序列。
方法四采用载荷步文件批处理方式求解在结果文件大小达到极限而终止计算时同样可以接着计算不过在重新计算时在重启动对话框里选择—create .rst并且read上次的计算结果。
转simwe 2.ansys中物理内存和虚拟内存设置增大物理内存是提高解题效率的关键。
虚拟内存理想配置为物理内存250Mansys的运行速度与内存大小直接有关对于同一台机器内存由256M增大到512M时计算同一题目的速度可以提高几倍解体规模可以达10万自由度以上。
ansys8.1并行计算指南
目录 Ansys8.1并行计算指南前言一、安装二、安装三、添加用户 (2)四、配置mpich (2)1、设置mpirun （mpich 的主程序）的“路径”环境变量。
（必需） (2)2、注册mpich （不是必需） (5)五、进行mpich 通信测试。
（不是必需） (6)1、创建host.list 文件（用于运行mpich 通信测试） (6)2、运行mpitestmpich (7)3、以GUI 方式运行mpirun (8)六、ansys8.1并行计算设置的三种方式 (9)1、使用local 方式运行并行计算 (10)2、使用script 方式运行并行计算 (11)1）使用GUI 方式并使用script 选项运行并行计算 (15)2）使用纯命令流方式并使用script 选项运行并行计算 (15)3、使用file 方式运行并行计算 (16)七、运行并行ansys8.1 (17)1、使用launcher 运行 ，图形界面 (17)1）设置ansys options (19)2）设置solution controls (20)2、使用launcher 运行，batch 模式 (22)3、使用命令行模式启动ansys (23)八、需要注意的问题 (25)九、ansys8.1与ansys9.0、ansys10.0并行计算的区别。
(25)end (25)Ansys8.1并行计算指南前言:如果你也在使用ansys ，如果你也在使用ansys 进行非线性结构分析、地震时程分析或者某些自由度比较大的模型的分析，你是否为漫长的等待而感到烦恼？你是否在责怪自己的机子太慢却发现公司里有很多联网的机子在做着386也能胜任的活？如果答案是肯定的，那么赶紧试试ansys 的分布式并行计算吧!俗话说得好：time is money ！注意，下面所叙述的方法基于如下平台：操作系统： Windows XP 32位版本（未安装补丁）深圳新红景天膜结构技术设计部2006.02.09CPU ：intel pentium4内存：256MB这里提供的方法适用于32位CPU运行于32位windows xp(2000)系统。
ansys多cpu并行计算设置
关于ansys程序运行大内存多核CPU的设置问题转载近期出现这些问题找了些资料并整理下放这里了。
下面这些方法并没有一一试过。
1.ansys结果文件过大如何处理解决超大结果文件的方案主要有四种方法方法一将磁盘格式转换为NTFS 方法二在begin level的时候加上一条命令/configfsplitvalue其中value is the size of file the final size equal to nvalven is the number of sub-file在PC机上面一般1单位4M则/configfsplit750 生成每个分割后的文件都是3G的大小在这个命令下不只是rst文件被分割只要是由ansys所产生的binary文件都会。
如下面命令大概会产生6个rst文件/configfsplit1 14MB /prep7 et145 mpex12e11 mpprxy10.3 blc41011 esize0.1 vmeshall /solu da5all sfa2pres0.1 solve 方法三将不同时间段内的结果分别写入一序列的结果记录文件使用/assign命令和重启动技术ANSYS采用向指定结果记录文件追加当前计算结果数据方式使用/assign指定的文件所以要求指定的结果记录文件都是新创建的文件否则造成结果文件记录内容重复或混乱。
特别是反复运行相同分析命令流时在重复运行命令流文件之前一定要删除以前生成的结果文件序列。
方法四采用载荷步文件批处理方式求解在结果文件大小达到极限而终止计算时同样可以接着计算不过在重新计算时在重启动对话框里选择—create .rst并且read上次的计算结果。
转simwe 2.ansys中物理内存和虚拟内存设置增大物理内存是提高解题效率的关键。
虚拟内存理想配置为物理内存250Mansys的运行速度与内存大小直接有关对于同一台机器内存由256M增大到512M时计算同一题目的速度可以提高几倍解体规模可以达10万自由度以上。
ANSYS Maxwell HPC 高性能计算技术测试报告
ANSYS 15.0 系列测试报告ANSYS Maxwell HPC测试人：李时伟ANSYS中国测试时间：2013.12.01Maxwell HPC介绍美国ANSYS公司是世界最大的仿真技术公司，Maxwell软件来自于著名ANSOFT公司，作为ANSYS品牌的旗舰产品之一，领导着电磁场仿真行业的发展与潮流，在电机、变压器、传感器、作动器、高低压电气设备等电磁部件设计中得到广泛应用，备受业内的尊敬和推崇。
ANSYS一直致力于开发新一代的仿真技术，Maxwell软件在并行计算技术研发上取得了突破性的进展。
在ANSYS R15 中，Maxwell HPC结合了工程领域的需求及计算机硬件发展的趋势，基于有限元法的瞬态非线性问题矩阵求解，针对工程中常见电机结构和包含复杂结构和非线性材料的计算问题，实现磁场瞬态求解器支持高性能并行求解技术。
Maxwell 3D磁瞬态分析可通过采用多CPU（处理器）或者多核、共享存储的HPC功能实现加速计算。
由此，Maxwell HPC可提供优秀的多CPU或者多核并行计算加速比，大大提升大规模仿真模型磁瞬态求解效率，提高电机设计与仿真的速度，在计算电磁学领域具有里程碑式的意义。
测试案例介绍测试案例1：中等规模混合励磁电机模型仿真，网格数量463.6k，仿真硬件平台为双CPU 计算机，共16核32线程，102 G共享内存图：中等规模混合励磁电机模型和TAU网格规模瞬态磁场求解器下，采用Maxwell HPC同时调用32核计算（超线程打开），仿真完成后的总求解时间（Total time）比单CPU单核计算速度提高了15.2倍。
在Maxwell整体计算过程中，矩阵求解时间占整个计算过程时间比例最大，单独监控非线性矩阵计算过程，则瞬态速度可以达到近30倍的加速，与参与求解的计算机核数相比，基本达到线性加速效果，加速效果非常明显。
说明Maxwell HPC 的可扩展性非常好，利用更多的CPU核能够达到更好的提速效果。
ansys并行计算设置方法等
ansys并行计算设置方法等1.我有一个ANSYS输入文件，如何并行计算？答：最简单的办法是以批处理的方式提交。
有以下几个步骤：(1)系统配置。
一般已设置好，如有疑问或需进一步信息，请参考回答5。
(2)修改并行求解器脚本，指定使用CPU的个数。
a.在家目录下找到ansddsmpich文件。
b.其中的"-np"参数后带的数目，即为求解器所用的进程（或CPU）数目。
必须指定为偶数。
(3)修改ansys输入文件，指定使用的求解器类型和使用方式（必须指定为script），以及求解器域分解的数目（必须大于如前指定的CPU的个数）。
在输入文件中的SOLVE命令前加入如下信息（字母大小写随意）：/SOLUTIONEQSLV,DDS!求解器类型为DDSDSOPT,SCRIPT,10!域分解的数目为10，也可指定为其他值（必须大于如前指定的CPU的个数）。
(4)启动ANSYS并提交输入文件。
在终端提示符后输入如下命令行（大小写敏感），调用ANSYS系统脚本即可。
结果文件保存在当前目录下的tmp目录下。
~/ansys_batch-sh example.inp注意：用户需将example.inp换成自己输入文件的名字。
2.如何在ANSYS的字符界面下使用并行功能？答: 基本与回答1相同。
(1)先执行回答1中所述1、2、3步。
(2)启动ANSYS。
在终端提示符后输入如下命令行（大小写敏感），在ANSYS提示符出现后按回车，即可输入ANSYS所识别的各种命令：ansys80 -p ANSYS -pp -mpi mpich(3)提交输入文件（注意加入回答1.3中命令！），有如下几种方式：a. 在ANSYS提示符下粘贴输入文件的内容；b. 使用ANSYS的/INPUT命令，指定输入文件；c. 在ANSYS提示符后交互式（文本界面下）输入命令。
3.如何在ANSYS的图形界面下使用并行功能？答：步骤如下。
(1)需要运行X-WINDOWS仿真软件（如EXCEED等），并正确配置。
高性能计算中的并行优化与性能分析
高性能计算中的并行优化与性能分析高性能计算（High-performance computing，HPC）是一种利用并行计算技术解决复杂问题的方法，它涉及到大规模计算机系统的设计、算法、编程和性能优化等方面。
在高性能计算中，一项核心任务是如何通过并行优化和性能分析来提高计算效率和速度。
本文将探讨高性能计算中的并行优化方法和性能分析技术，并对其在实践中的应用进行分析和总结。
一、并行优化方法在高性能计算中，通过并行计算将计算任务划分为多个子任务，不同子任务通过协同工作来提高整体的计算速度和效率。
以下是几种常见的并行优化方法：1.任务划分与负载均衡任务划分是将计算问题分解成多个子任务的过程。
在进行任务划分时，需要考虑到计算任务的规模、复杂度、数据依赖性等因素。
负载均衡则是将这些子任务分配给不同的计算节点或处理器，以保证每个节点的计算负载相对均衡，提高整体计算效率。
2.数据并行数据并行是一种将数据集合划分成多个子集合，分别在不同的处理器上进行计算的方法。
通过数据并行，可以增加计算的并行度，提高计算速度。
数据并行涉及到数据分布策略、通信开销以及数据同步等问题，需要综合考虑数据量、数据通信的开销等因素。
3.任务并行任务并行是将整个计算流程划分成多个并发执行的子任务，每个子任务独立运行。
通过任务并行，可以充分利用系统中的多个处理器，加快计算速度。
任务并行需要考虑任务之间的调度和通信机制，以及任务间的依赖关系等问题。
4.指令并行指令并行是通过同时执行多条指令来提高计算速度。
在高性能计算中，可以采用超标量、超流水线等技术来实现指令并行。
指令并行需要考虑指令之间的相关性，以及如何有效地重排序和调度指令，以提高并行度和计算效率。
二、性能分析技术性能分析是通过测量和分析计算系统的运行性能，以评估和改进系统的性能指标。
高性能计算中的性能分析技术可以帮助我们了解和优化计算任务的执行效率，提高计算速度和效果。
以下是几种常见的性能分析技术：1.事件跟踪与取样分析事件跟踪是指通过记录和分析系统的事件、函数调用、内存访问等信息来了解系统在执行过程中的行为和性能瓶颈。
ANSYS分布式并行计算步骤
ANSYS11.0分布式并行计算步骤Example: Running Distributed ANSYS on Windows一、准备工作（1）在主从机上分别安装ansys11.0到相同的目录下。
（2）在主从机上分别注册相同的用户名（管理员身份）和密码。
（3）在主从机上分别安装dotnetfx.exe。
（4）在主从机上分别为ansys创建相同的工作目录。
（5）把测试例题命令流tutor1_carrier_win.inp复制到主机的工作目录下。
命令流位于C:\Program Files\ANSYS Inc\v110\ANSYS\data\models的目录下。
二、安装mpich2并进行测试（1）在主从机上分别安装mpich2-1.0.3-1-win32-ia32.msi，此文件在C:\Program Files\ANSYS Inc\v110\ANSYS\MPICH2中，采用默认安装目录见下图。
（2）在运行开始>程序>MPICH2>wmpiregister，输入用户名和密码，单击register，单击OK，如图所示。
（3）单机测试：在主从机上分别在DOS模式下进入C:\Program Files\Ansys Inc\v110\ANSYS\bin\intel，运行ansys110 -np 2 -mpitest命令，见下图所示。
（3）打开C:\Program Files\Ansys Inc\v110\ANSYS\bin\intel，用记事本打开machines，进行编辑，见下图，其中A13A7DA13157493为主机计算机名，PC-200907230929为从机计算机名。
必须为偶数个结点，每两个核构成一个结点，所以为核数为奇数。
例如A13A7DA13157493电脑为4核，设置了2核，PC-200907230929为2核，设置了1核，3核构成2个结点。
（4）联机测试：在主机上DOS模式下进入C:\Program Files\Ansys Inc\v110\ANSYS\bin\intel，运行ansys110 -mpifile machines -mpitest命令，见下图所示。
ansys, fluent, CFX并行计算设置
ansys，fluent，CFX 并行计算设置32位Fluent 6.3.26并行计算 测试平台为Ｗｉｎｄｏｗｓ ＸＰ（３２位、６４位）、Ｗｉｎｄｏｗｓ ２００３ Ｓｅｒｖｅｒ 企业版（３２位、６４位） 命令行启动格式 ｆｌｕｅｎｔ ｖｅｒｓｉｏｎ －ｔ ｎｐｒｏｃｓ ［－ｐ ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ ］ ［－ｍｐｉ＝ ｍｐｉ＿ｔｙｐｅ ］ ［－ｃｎｆ＝ ｈｏｓｔｓ＿ｆｉｌｅ ］ ［－ｐａｔｈ＼＼ｃｏｍｐｕｔｅｒ＿ｎａｍｅ＼ｓｈａｒｅ＿ｎａｍｅ ］ ｖｅｒｓｉｏｎ 选择计算模型维数和求解精度（２ｄ， ３ｄ， ２ｄｄｐ， ３ｄｄｐ） －ｔ 并行计算的进程数，如果－ｃｎｆ未指定，则仅使用本机计算 －ｐ 指定网络连接方式，默认为ｅｔｈｅｒｎｅｔ －ｍｐｉ 指定并行进程间数据交换方式，Ｆｌｕｅｎｔ６．３支持ｎｅｔ和ｍｐｉｃｈ２，默认为ｍｐｉｃｈ２ －ｃｎｆ 指定包含并行计算可用的主机列表文件名 －ｐａｔｈ 指定Ｆｌｕｅｎｔ６．３共享文件夹的网络路径（安装后Ｆｌｕｅｎｔ６．３根目录设为共享） 选项说明 ｖｅｒｓｉｏｎ ２ｄ为二维计算，３ｄ为三维计算，２ｄｄｐ和３ｄｄｐ分别是２ｄ和３ｄ的双精度版本。
－ｔ 该项是并行计算的必选项，如果只进行单机并行计算，命令格式如下 ｆｌｕｅｎｔ ｖｅｒｓｉｏｎ －ｔｎ ｖｅｒｓｉｏｎ如上所述，ｎ是并行进程数，不受ＣＰＵ物理核数的限制，单核ＣＰＵ同样可以开启多个并行进程，只不过计算速度不但不会加快，反而会因为计算过程中在并行进程间交换数据而导致速度下降。
只有在一种情况下推荐开启比ＣＰＵ实际核数多的进程数，那就是你电脑内存超大１，因为３２位进程的寻址空间为４Ｇ，减掉操作系统保留的部分，单个进程可支配的空间为 ２Ｇ，也就是说一个Ｆｌｕｅｎｔ进程能使用的最大内存为２Ｇ，所以要充分利用电脑内存，开启的进程数应为“内存（Ｇ）／２Ｇ”取整数２。
－ｐ 该项一般使用默认值即可。
ANSYS多物理场耦合及高性能计算
主流CAE软件的分类
• 隐式结构有限元算法
• ANSYS mechanical
ANSYS仿真产品
• 显式结构有限元算法
• LS-DYNA • AUTODYN 流体仿真
电子散热 通用流体
结构仿真
隐式
显式
多物理场仿真
ANSYS Multiphysics
• CFD求解器
• FLUENT • CFX
ANSYS Icepak
• ** HPC and HPC Pack 支持GPU
高性能计算系统硬件选择
• 操作系统选择 • 64 bit OS highly recommended, even if Prep/post only. • No OS preferences : both Windows or Linux are great for Solution
热－电耦合
压电－电路耦合 热－电耦合 静电－结构耦合（转换器单元） 结构－流体（CFD）耦合
SOLID98
CIRCU124 TRANS126 FLUID141 ROM144
结构－热－电－磁耦合，压电
电路－电磁场耦合 静电－结构耦合（转换器单元） 结构－流体（CFD）耦合 静电－结构耦合（降阶模型）
FLUID220, 结构－热、压阻、压电、电弹性、热电效应、 221 结构－热电效应、热－压电等多种耦合类型
835 633 301
显式结构有限元算法HPC特性
12
10
11.21
Woodcrest 5160(3.0G) / Infiniband
Wall time (s)
• 内存建议最大4GB/核 • 需大容量磁盘
8
6.51
6 4
ANSYSWorkbench并行计算设置方法!
ANSYSWorkbench并行计算设置方法!
复杂的结构分析、流体分析通常需要较长的计算时间，利用ANSYS Workbench的并行求解功能，可以充分发挥计算机的性能，将仿真分析的求解时间大大缩短。
1.以一个静力分析系统为例（如下图）
2.双击上图中静力分析系统中的 Model，启动分析界面如下图
3.依次点击主菜单的 Tools > Solve Process Settings，出现如下对话框
4.点击上图中的Advanced 按钮，在弹出的下图对话框中，即可对并行计算的CPU数量、GPU加速情况进行设置。
Workbench默认采用2核并行计算，可根据本地计算机的CPU配置进行设置，GPU加速需要符合ANSYS要求的硬件（显卡）支持。
关于压力容器圈
大量CAE仿真分析案例，软件基础与高阶操作指南，大量CAE相关工程软件及软件学习资料，CAE行业资讯等，是国内领先的压力容器CAE分析技术平台！。
ANSYS HPC高性能计算与Wiseteam高端图形工作站方案
ANSYS HPC高性能计算与Wiseteam高端图形工作站方案高性能计算（HPC）通过创建大型的、高可信度的模型（这些模型能为提议的设计方案的性能提供精确的细节洞察）为工程仿真增加了大量价值。
高可信度仿真能让工程团队满怀信心地进行创新，其产品将会满足客户期望，因为他们极其精确的仿真预测了真实条件下产品的真实性能。
作为高可信仿真技术的推动者，ANSYS HPC Packs允许任何所需级别的仿真能实现可扩展的高性能计算。
一组ANSYS HPC Packs能用来实现多个仿真任务的入门级并行，或者组合在一起为最具挑战的项目提供高度扩展的并行。
ANSYS HPC在一系列不同的计算平台上提供并行计算。
ANSYS HPC能被用于多核工作站，大幅地增加单个任务的计算能力。
对工作组或多任务，运行Linux® 或Microsoft Windows的集群会提供可扩展的性能提升。
ANSYS基于MPI的并行处理支持Gigabit以太网或不同厂商节点间的Infiniband®连接，并且MPI工具随ANSYS软件打包提供。
ANSYS软件也通过了Intel® Cluster Ready (ICR)认证，确保在ICR 厂商解决方案上提供顺利的部署和实施。
ANSYS HPC具有杰出的扩展性ANSYS流体软件中最大规模的标准测试案例表明，使用3072个核计算时，几乎呈线性化扩展，能把计算时间从几个小时或几天降低为只有几分钟。
结构仿真能在几百个处理器上实现每秒上万亿次的运算速度。
根据问题规模不同，ANSYS的客户一般对流体使用32到128核并行，而更复杂是结构仿真会用16到32个核。
ANSYS HPC Packs硬件采用Wiseteam 多核高端图形工作站/集群，工程团队不再是仅能分析一个设计方案，而是分析很多个设计方案。
同时仿真多个设计方案后，研发团队能在设计早期阶段，确定具有显著工程改进的方案，这比单独进行物理实验来得更早，也更有效。
ansys高性能计算
– Preprocessing – Solution – Postprocessing
• This presentation aims to look at ways to reduce the time needed to obtain a solution
Focus:
FEA & CFD Simulation Software
and Services
Physical Testing Services
Objectives:
Technology Partner
Full Service Provider
Strong Commitment to Customer Satisfaction
– Memory management sometimes improves – Contact algorithms will often be faster – Solver output/feedback often improves
Solver Type
• Two main solver types for structural simulations
Parallel Processing
• Licensing
– Can run on two processors with any solver license – Need 1 HPC license per processor beyond the first
two – Processor : physical single core CPU or single core
高性能计算平台中并行计算模式的设计和使用方法
高性能计算平台中并行计算模式的设计和使用方法在现代科学研究和工程设计中，高性能计算平台的使用已经变得越来越普遍。
为了实现更高效的计算和处理速度，研究人员和工程师们开始广泛使用并行计算模式。
本文将探讨高性能计算平台中并行计算模式的设计和使用方法，并介绍一些常用的并行计算模式。
1. 并行计算模式的介绍并行计算是指通过将一个大的计算问题划分成多个小的计算任务，并同时进行这些小任务的计算，最后将结果进行整合以获得最终的计算结果。
并行计算能够显著提高计算速度和处理能力，特别适合用于大规模数据处理、模拟和优化等领域。
2. 并行计算模式的设计原则在设计并行计算模式时，需要遵循以下几个原则：(1) 任务划分原则：将计算任务划分成多个独立的子任务并尽可能均匀地分配给不同的处理单元，以充分利用计算资源。
(2) 数据通信原则：各个子任务之间会产生数据的依赖关系，需要通过数据通信实现数据的传递和同步。
(3) 负载均衡原则：尽量使得所有的计算资源都能够充分利用，避免某些处理单元的负载过重，而其他处理单元处于空闲状态。
(4) 可扩展性原则：并行计算模式需要能够在不同规模的计算资源上进行有效的扩展，以适应不同规模的计算任务。
通过遵循这些原则，可以设计出高效且可靠的并行计算模式。
3. 并行计算模式的常用方法在高性能计算平台中，有几种常见的并行计算模式，它们分别是：单指令多数据（SIMD）、多指令多数据（MIMD）、任务并行和数据并行。
(1) 单指令多数据（SIMD）：在这种并行计算模式中，同一条指令被同时应用于多个不同的数据，实现多个处理单元的同步计算。
这种并行计算模式适用于数据结构相同且相互独立的计算任务，例如对图像进行像素级处理。
(2) 多指令多数据（MIMD）：与SIMD不同，MIMD并行计算模式中每个处理单元都可以进行不同的指令，且处理不同的数据。
这种模式适合于各个任务之间有不同的依赖关系，且计算任务的结构复杂的情况。
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ANSYS高性能并行计算
作者：安世亚太雷先华
高性能并行计算主要概念
·高性能并行计算机分类
并行计算机主要可以分为如下四类：对称多处理共享存储并行机（SMP，Symmetric Multi-Processor）、分布式共享存储多处理机（DSM，Distributied Shared Memory）、大规模并行处理机（MPP，Massively Parallel Processor）和计算机集群系统（Cluster）。
这四类并行计算机也正好反映了高性能计算机系统的发展历程，前三类系统由于或多或少需要在CPU、内存、封装、互联、操作系统等方面进行定制，因而成本非常昂贵。
最后一类，即计算机集群系统，由于几乎全采用商业化的非定制系统，具有极高的性能价格比，因而成为现代高性能并行计算的主流系统。
它通过各种互联技术将多个计算机系统连接在一起，利用所有被连接系统的综合计算能力来处理大型计算问题，所以又通常被称为高性能计算集群。
高性能并行计算的基本原理就是将问题分为若干部分，而相连的每台计算机（称为节点）均可同时参与问题的解决，从而显著缩短解决整个问题所需的计算时间。
·集群互联网络
计算机集群系统的互联网络大体上经历了从Ethernet到Giganet、Myrinet、Infiniband、SCI、Quadrics(Q-net)等发展历程，在“延时”和“带宽”两个最主要指标上有了非常大的改善，下表即是常用的互联方式：
ANSYS主要求解器的高性能并行计算特性
ANSYS系列CAE软件体系以功能齐全、多物理场耦合求解、以及协同仿真而著称于世。
其核心是一系列面向各个方向应用的高级求解器，并行计算也主要是针对这些求解器而言。
ANSYS的主要求解器包括：
Mechanical：隐式有限元方法结构力学求解器；
CFX ：全隐式耦合多重网格计算流体力学求解器；
AUTODYN：显式有限元混合方法流固耦合高度非线性动力学求解器；
LS-DYNA：显式有限元方法非线性结构动力学求解器；
FEKO：有限元法、矩量法、高频近似方法相互混合的计算电磁学求解器；
·高性能并行计算的典型应用
现代CAE计算的发展方向主要有两个：系统级多体耦合计算和多物理场耦合计算，前者摒弃了以往只注重零部件级CAE仿真的传统，将整个对象的完整系统（如整机、整车）一次性纳入计算范畴；后者在以往只注重单一物理场分析（如结构力学、流体力学）的基础上，将影响系统性能的所有物理因素一次性纳入计算范畴，考虑各物理因素综合起来对分析对象的影响。
因此，可以说，高性能并行计算也是CAE的发展方向，因为它是大规模CAE 应用的基石。
例如，在航空航天领域，需要高性能并行计算的典型CAE应用有：
–飞机/火箭/导弹等大型对象整体结构静力、动力响应、碰撞、安全性分析，整体外流场分析，多天线系统电磁兼容性及高频波段RCS分析，全模型流体－结构－电磁耦合分析；–航空发动机多级转子/静子联合瞬态流动分析，流体－结构－热耦合分析；
–大型运载火箭/导弹发射过程及弹道分析……
· ANSYS求解器对高性能并行计算的支持
作为大型商用CAE软件的领头雁，ANSYS在对高性能并行计算的支持方面也走在所有CAE软件的前列，其各个求解器对高性能并行系统的支持可用下表描述：
· ANSYS各求解器并行计算部分算例简况
ANSYS Structural曲轴应力计算：8CPU AMD Opteron 64bit 集群（HP-MPI 2.1.1+Voltaire Infiniband），4400万自由度。
1000M Ethernet互联8CPU并行加速比为3.46，InfiniBand 互联8CPU加速比为5.36。
ANSYS CFX飞机外流场计算：32CPU AMD Opteron 64bit集群，Turbo Linux 8.0 for AMD64操作系统，1000M Ethernet互联。
263万节点，256万单元。
32CPU加速比为20。
ANSYS LS-DYNA汽车整车碰撞计算：32CPU AMD Opteron集群，Giganet互联，26万单元，32CPU加速比为13.4。
ANSYS AUTODYN装甲车地雷爆破冲击计算：25台Intel Pentium PC集群，1.2G Myrinet 互联，25万单元，24CPU加速比为23.36。
ANSYS FEKO大型电大尺寸反射面天线辐射特性计算：64CPU AMD Opteron集群，1000M Ethernet互联。
176606未知量，32CPU加速比接近26。
(end)。