HPC与HFSS大规模电磁仿真求解

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1、HPC助力HFSS大规模电磁仿真求解卢华HPC建设情况应用模式HFSS应用效果未来展望Q&AHPC建设背景CAE电磁仿真软件在西安分院得到了广泛和深入应用。仿真模型的规模越来越大，计算精度要求越来越高。普通工作站等运算环境，已不能满足仿真计算的需求。迫切需要建设高性能计算平台，解决有效载荷研发过程中仿真计算能力不足的问题。HPC建设目标运算能力达到8Tflops提高软件、硬件资源利用率有效管理仿真数据掌握资源的利用情况有效提升分院仿真验证能力系统架构应用层用户界面(上传/下载数据)与CAE软件集成管理层HPC作业调度管理软件许可证管理HPC操作系

2、统(LinuxRedHat)硬件层计算节点管理节点交换节点磁盘阵列……系统框架图个人PC个人PC涉密内网个人PC个人PC千兆以太网InfiniBand光纤网络登录节点管理节点许可证管理InfiniBand交换机千兆以太网交换机刀片计算胖节点胖节点I/O节点节点主备磁份盘磁阵盘列阵列高性能计算平台概述总体布局图项目实施项目准备01-15实施方案制定02-28测试环境搭建03-5机房改造定制需求收集CAE软件05-0903-15License准备07-28硬件概况节点类型数量（台）配置信息计算节点刀片节点4024核，32G内存胖节点248核，256G内存管理

3、节点216核，16G内存I/O节点616核，16G内存并行存储系统19.6TBFC，16TBSATA备份系统110TB形成了1056个CPU核，1792GB内存的计算资源，理论计算峰值达到8Tflops。HPC建设情况应用模式HFSS应用效果未来展望Q&A应用模式瘦客户端许可证服务器许可证服务器FlexLMLicense3访问Schedule控制62.许使可证管理节点用7.作业数据下载申请许4.接受申请可LSF证1.通过web提交任务5.任务调度6.运行实际应用程序……访问控制个人PC刀片节点胖节点用户端HPC中心应用模式模型前处理应用模式模型前处理提交

4、作业应用模式模型前处理提交作业应用模式模型前处理提交作业查看中间结果应用模式模型前处理提交作业查看中间结果下载计算结果应用模式模型前处理提交作业查看中间结果下载计算结果后处理HPC建设情况应用模式HFSS应用效果未来展望Q&A应用效果—有效提升分院仿真验证能力HFSS应用效果以上海超算的PredatorwithUHF.hfss为例工作站计算需要1小时24分钟在HPC计算结果如下：从以上数据可以明显看出：在模型较大时HPC方式计算效率明显优于MP单机方式随着核数的增加，加速比有明显提升但加速比和核数并不是线性关系系统运行情况集群应用情况最大规模

5、成功计算500万网格的电磁场仿真模型系统运行情况集群应用情况解决多个重大型号仿真瓶颈问题：深入理解电磁场仿真计算设置以下几种设置的情况不支持HPC方式Fast快速扫频方式，建议将Sweep方式设置为插值扫频（Interpolating）或离散扫频（Discrete）本征模式计算（Eigenmode），计算类型为Eigenmode时，不支持分布式计算设计不能包括masterandslaveboundaries不能设置Mixedorderbasis.深入理解电磁场仿真计算递交作业时选用HPC、MP以及HPC+MP的技巧及建议不太适合于用HP

6、C进行求解的问题为问题规模相对较小而端口数量较多的问题，在可供调用内存资源充足的情况下，建议对该类型问题，采用在胖节点上的单节点MP方式进行计算。对于10万网格以下的问题采用MP方式进行求解，大于10万网格的问题采用HPC方式求解。深入理解电磁场仿真计算计算参数建议在提交HFSS仿真计算时，尽量不要提交带自动优化的项目文件，建议采用参数扫描的方式考察设计参数变化对结果指标的影响。扫频方式设置不合理将会造成仿真时间增加。对于窄带扫频问题，建议将SweepType设置为Discrete（离散扫频）。对于扫频范围较宽，建议设置为Interpolatin

7、g（差值扫频）。对于收敛精度参数DeltaS的设置，建议和在工作站上计算时一致即可，不要将该值设置过小（如：0.001），这将会使得求解效率下降。HPC建设情况应用模式HFSS应用效果未来展望Q&AHFSS向导式作业提交HFSS在HPC向导式作业提交方式，以降低普通用户或者入门级用户使用HPC的难度，方便用户使用HPC时的参数选择。一体化设计仿真0.登录到瘦客户机服务器瘦客户端瘦客户机服...图形工作站机群务器机群(处理较大模型)(处理较小模型)1.前处理5.后处理0.Citrix客户端Citrix2.模型提交4.仿真结果下载资源智能调度3.仿真求解

8、1.前处理2.模型提交......0.Citrix客户端5.后处理4.自动挂载作