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看板 PC_Shopping
作者 標題 Re: [菜單] 數值分析用電腦
時間 Wed Aug 7 00:18:52 2024
原文刪光光
由於前一篇回答此類問題是2019年，也還在這個領域工作就乾脆更新一下
數值分析套裝軟體很多種，
常見有ANSYS LS-DYNA ABAQUS Fluent COMSOL這類泛用型物理模擬
也有許多化學類的模擬軟體(我不熟)
而這類軟體的核心都是從"解偏微分方程式"這個目標衍伸而來的
其運作流程是
1. 幾何資訊(CAD)離散化，也就是俗稱的切網格
2. 矩陣組合，解反矩陣，這是所謂的求解計算
3. 結果產出
2. 矩陣組合，解反矩陣，這是所謂的求解計算
3. 結果產出
如何配置一台符合預期的計算主機也可從上面3點一一解釋
1.切網格部分目前絕大多數軟體都是自動切分網格，使用者只需要手動
輸入一個尺寸(最多再輸入最小尺寸)，軟體會自動鋪設並且還會製作過度元素
這在20~30年前是想不到的功能，我公司前輩講古說因為以前記憶體不夠大
大概是配個512MB到1G，工程師會覺得公司好捨得給我好的電腦配備
因為網格數量會直接佔用記憶體，即使是矩陣0區不計算也會劃分空間留用
所以老工程師會手動製作網格，用各種花式手法去製作精良(品質良好)的網格
甚至會簡化原始模型，例如拿掉不重要區域的導R角，
然後把 "mesh is art" 這句話掛在嘴邊(一臉秋樣)，
然後把 "mesh is art" 這句話掛在嘴邊(一臉秋樣)，
其這些手法都是為了降低記憶體使用，因為矩陣大於記憶體是不能計算的
軟體方因應方法曾開發了一個 swaping 功能，其實就是把硬碟當記憶體用，
來避免"不能算"的狀況發生，也能想像到這樣的計算速度會有多慢了
但算得慢總比不能算來得好，至於手動製作網格學習成本太高，也不會有妹子
但算得慢總比不能算來得好，至於手動製作網格學習成本太高，也不會有妹子
在你旁邊說 哇你網格好強喔
手動做三天，自動只要3分鐘 所以不建議學這個
現在王道就是自動網格然後買大記憶體+高時脈多核心CPU硬幹就是了
所以記憶體選擇越快越好，買到多大取決於你的模型有多大，
不知道模型會有多大，那就買滿現在能插滿的
2.矩陣求解部分，這個需要看題目，簡單說就是如果是一般大小的線性題目基
本上幾分鐘到幾十分鐘就會解完了，阿就解一步反矩陣是會多慢，如果是頻率
域算太久，你要先想是不是選錯掃頻策略
本上幾分鐘到幾十分鐘就會解完了，阿就解一步反矩陣是會多慢，如果是頻率
域算太久，你要先想是不是選錯掃頻策略
所以這部分會預先假設做的題目是時域非線性(學術上才稱得上有一些些難度)，
在非線性求解過程，會有非常多步的迭代跟時間增量步，簡單說就是會一直try
解反矩陣~驗證收斂性~反覆做，在這個步驟CPU效能是吃滿的，所以CPU的時脈
直接決定了解題快慢
在非線性求解過程，會有非常多步的迭代跟時間增量步，簡單說就是會一直try
解反矩陣~驗證收斂性~反覆做，在這個步驟CPU效能是吃滿的，所以CPU的時脈
直接決定了解題快慢
基於這個架構要談幾件事：
a. 核心數不等於執行緒，這個是某家起的壞榜樣，超執行緒(Hyper Threading)
技術是~我賭你使用電腦時不會一直讓CPU很忙碌，所以我把一個核心模擬成
技術是~我賭你使用電腦時不會一直讓CPU很忙碌，所以我把一個核心模擬成
兩個核心，這樣看起來框框超多的，賣相很好
很抱歉，在模擬過程還真是CPU滿載，所以16C/32T開啟平行32核，你會發現一件
神奇的事情，原本要加速反而速度變更慢，因為資源互搶了
神奇的事情，原本要加速反而速度變更慢，因為資源互搶了
b. 快取的重要性，因為使用到平行計算功能(intel MPI/MS MPI)，在數據的吞
吐頻率跟資料大小，因為軟體不同也不甚熟悉無法詳述，依照之前資工資源
吐頻率跟資料大小，因為軟體不同也不甚熟悉無法詳述，依照之前資工資源
班上課老師說的~快取buffer是預先讀取前後幾十行的程式碼，讓使用者操作
不卡頓，在計算上SMP平行計算效能是會集中調配使用，這部分快取就很重要
我也實測過，快取越多效率越好，快取像便宜白菜給的AMD，我只能給個讚
不卡頓，在計算上SMP平行計算效能是會集中調配使用，這部分快取就很重要
我也實測過，快取越多效率越好，快取像便宜白菜給的AMD，我只能給個讚
c. 時脈，CPU規格上面會有兩種時脈，一個是基本時脈，另一個是turbo時脈
turbo時脈講的是單核使用時的極限，還可能根據體質以及散熱而無法達到此值
所以在使用上建議買32C/64T 滿載最多用到16C
所以在使用上建議買32C/64T 滿載最多用到16C
我這邊上上個月配的 TR 7980 32C/64T (5.3 / 4.0 GHz)
測試非線性物理專用型CAE
32C 4.2 ~ 4.5 GHz (常時 4.2 GHz)
16C 4.8 ~ 5.0 GHz (常時 4.8 GHz)
基本上會跳動偏高，觀察懷疑是迭代完成準備存取下一步時的喘息時段
所以原PO買了7985也不用煩惱，測測看 32C/64C 再決定要不要開滿
3.結果產出部分，就是把計算完的某個時間點結果存到硬碟
這時取決的就是硬碟寫入速度了，
其實這二十年來電腦硬體進步神速，記憶體便宜又大，CPU核心數比前女友還多
最後還是被硬碟速度拖到，在SSD還沒普及的時候，算一個非線性題目常是2天
起跳，當裝了SSD後同題目竟然可以剩下10多小時，可見硬碟寫入速度有多拖
沓，現在 Gen 4 到 Gen 5 才隔沒幾年，這種進步速度讓我期待接下來的發展
當然也可以在軟體設定上面減少結果存檔數量也能做到加速的效果，但不保證
會不會漏看甚麼重要的物理現象
最後還是被硬碟速度拖到，在SSD還沒普及的時候，算一個非線性題目常是2天
起跳，當裝了SSD後同題目竟然可以剩下10多小時，可見硬碟寫入速度有多拖
沓，現在 Gen 4 到 Gen 5 才隔沒幾年，這種進步速度讓我期待接下來的發展
當然也可以在軟體設定上面減少結果存檔數量也能做到加速的效果，但不保證
會不會漏看甚麼重要的物理現象
上禮拜計算的一個題目檔案存了100多Gb算是特例，但是5Gb~10Gb應該是跑不掉
然後還是要提醒一下 SSD 做 RAID 只有讀取有加速受惠，寫入沒有
然後還是要提醒一下 SSD 做 RAID 只有讀取有加速受惠，寫入沒有
結論：
必要零件選用優先度
1. RAM 決定了能計算的題目大小，有餘裕就買滿
2. CPU 時脈越高越好>核心數(取決使用的軟體)>快取
3. 硬碟讀取寫入(特別是寫入)速度越快越好，
然後容量大小評估一下，或是習慣常清空間
其他零組件
CPU水冷必備，跑個題目可能要幾天，你也不希望熱當機重跑吧
顯卡看模型結果複雜度(解析度/網格數)，網格太多可能會卡頓，選個vram多的
不用繪圖卡
不用繪圖卡
另外以上只是大方向並非絕對，特別是題型或學術領域不同可能差異很大
也歡迎其他大大補充
--
※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 36.224.253.101 (臺灣)
※ 作者: MiyaKami 2024-08-07 00:18:52
※ 文章代碼(AID): #1ciapk2R (PC_Shopping)
※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/PC_Shopping/M.1722961134.A.09B.html
推 : 專業推 看不懂(X1F 36.228.233.29 台灣 08/07 00:24
推 : 推分享2F 114.45.161.70 台灣 08/07 00:25
推 : 推 以前看學長跑熱傳模擬PC上貼3F 111.254.79.76 台灣 08/07 00:27
→ : 動我PC就殺人 實在是要好久XD
→ : 動我PC就殺人 實在是要好久XD
推 : 推，想到以前實驗室跑模型也是等到唉唉5F 111.184.29.58 台灣 08/07 00:34
→ : 叫
→ : 叫
推 : 模擬計算真的是優先RAM越大越好 矩陣都存7F 27.52.66.205 台灣 08/07 00:42
→ : 在RAM裡 尤其體系一旦大起來RAM不夠的話
→ : 直接job crash給你看
→ : 在RAM裡 尤其體系一旦大起來RAM不夠的話
→ : 直接job crash給你看
推 : 什麼都好 就是不要選intel cpu10F 68.228.69.69 美國 08/07 00:46
→ : 把HT關了會比較快嗎11F 111.71.213.185 台灣 08/07 01:41
推 : 推，真專業心得12F 114.37.33.131 台灣 08/07 01:45
推 : 專業13F 27.51.42.113 台灣 08/07 02:40
推 : 看完發現其實我不需要5950x 只是想要14F 36.229.49.100 台灣 08/07 03:53
推 : HT的優勢還是在多工15F 1.161.150.118 台灣 08/07 04:10
推 : 大推 感謝分享 各式各樣瓶頸 碰過才知道16F 220.134.41.251 台灣 08/07 04:27
推 : 在你旁邊說 哇你網格好大喔17F 114.44.137.74 台灣 08/07 05:27
推 : 推。18F 223.138.4.9 台灣 08/07 06:23
推 : 專業19F 49.218.91.249 台灣 08/07 07:18
推 :20F 104.32.170.214 美國 08/07 07:30
推 : 專業21F 114.26.68.192 台灣 08/07 08:16
推 : 感謝專業分享。22F 61.56.6.158 台灣 08/07 08:19
推 : 感謝分享23F 220.136.29.196 台灣 08/07 08:40
推 : 推推24F 36.238.158.153 台灣 08/07 08:56
→ : 回PS3:我測試HT關影響不大,而且現在有些25F 36.224.253.101 台灣 08/07 09:39
→ : U或板是不給關的,我也遇過amd關了不穩定
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→ : 不能用上gpu嗎？精度問題？27F 140.115.212.91 台灣 08/07 09:51
→ : 不行,是算法問題,一些軟體大廠有朝GPU加28F 36.224.253.101 台灣 08/07 10:07
→ : 速方向去研發,但是效果差強人意大約加快
→ : 0~7%且題型限定無法通用,除非演算法打掉
→ : 速方向去研發,但是效果差強人意大約加快
→ : 0~7%且題型限定無法通用,除非演算法打掉
推 : 推 ram多多益善 swap會把ssd操壞qq31F 118.169.83.227 台灣 08/07 10:08
→ : 全部重來,或是高手橫空出世一個新的邏輯32F 36.224.253.101 台灣 08/07 10:09
→ : 可以無痛轉移,不然都是所謂的技術包袱
→ : 可以無痛轉移,不然都是所謂的技術包袱
推 : mi300a號稱只跑solver matrix就能快434F 118.169.83.227 台灣 08/07 10:17
→ : 倍 可惜生態還沒起來沒法驗證通用性
→ : 倍 可惜生態還沒起來沒法驗證通用性
推 : GPU運算 ==> 要看計算模擬軟體支援36F 111.243.83.181 台灣 08/07 10:19
→ : 推這篇, 其實RAM是最最最最最最重要的
→ : CPU其次.
→ : 推這篇, 其實RAM是最最最最最最重要的
→ : CPU其次.
推 : 推推，做CFD的對切網格的時代變遷深有同39F 101.8.45.38 台灣 08/07 10:25
→ : 感
→ : 還在當學生的時候要東調西調才能切出品
→ : 質還可以的網格，現在都一鍵生成了
→ : GPU運算用在某些情境上還會讓算的時間變
→ : 久
→ : 感
→ : 還在當學生的時候要東調西調才能切出品
→ : 質還可以的網格，現在都一鍵生成了
→ : GPU運算用在某些情境上還會讓算的時間變
→ : 久
推 : 25年前用icemcfd切風扇的六面體網格路過45F 1.200.152.169 台灣 08/07 10:44
→ : 手切大約一星期，當時覺得自己好偉大...
→ : 手切大約一星期，當時覺得自己好偉大...
推 : 配備夠好瓶頸就在I/O XD47F 202.147.27.106 日本 08/07 10:55
→ : 各家軟體8thread以上邊際效益就遞減
→ : 16以上幾乎就沒差 有的反降XD
→ : 跑有限元素分析建議HT/SMT關一關
推 : 系統用Win11/Server2022
→ : 不要手動介入CPU調用 讓系統處理
推 : 關SMT不穩更新BIOS NUMA設AUTO44
→ : 各家軟體8thread以上邊際效益就遞減
→ : 16以上幾乎就沒差 有的反降XD
→ : 跑有限元素分析建議HT/SMT關一關
推 : 系統用Win11/Server2022
→ : 不要手動介入CPU調用 讓系統處理
推 : 關SMT不穩更新BIOS NUMA設AUTO44
推 : 寫入重要就買optane54F 122.116.96.220 台灣 08/07 14:18
推 : 好奇問SSD raid寫入沒有加成真的嗎？55F 60.83.212.179 日本 08/07 15:10
→ : 是主版直連還是HBA卡ZFS
→ : 還是Hardware RAID controller？
→ : 是主版直連還是HBA卡ZFS
→ : 還是Hardware RAID controller？
推 : 專業推 雖然根本看不懂58F 124.6.29.73 台灣 08/07 15:45
推 : 推 專業59F 140.113.153.210 台灣 08/07 16:21
推 : 大CASE算到後來都在等資料交換XD60F 202.147.27.106 日本 08/07 17:20
推 : 我自己在用MS，化學的軟體， 很常開好多61F 42.73.31.80 台灣 08/07 17:41
→ : 個運算看工作管理員記憶體才用一半但整個
→ : 程式會直接卡死，這是cpu的問題還是記憶
→ : 體
→ : 個運算看工作管理員記憶體才用一半但整個
→ : 程式會直接卡死，這是cpu的問題還是記憶
→ : 體
→ : 偶遇過程式malloc一堆空頁再free結果65F 118.169.83.227 台灣 08/07 18:12
→ : vm碎到pagefile占>10%的 這樣會ram c
→ : pu都沒滿就卡爆 唯一解是重開機orz
→ : vm碎到pagefile占>10%的 這樣會ram c
→ : pu都沒滿就卡爆 唯一解是重開機orz
推 : 有時候pagefile重設可以解決68F 59.124.162.228 台灣 08/07 18:26
→ : 不知道是bug還是剛好配在弱磁區?
→ : 不知道是bug還是剛好配在弱磁區?
推 : 感謝分享 條理分明還有實測結果70F 36.229.60.91 台灣 08/07 19:30
推 : 好懷念噢71F 27.247.198.123 台灣 08/07 19:42
→ : 以前老師都只買Intel的cpu直到我自己
→ : 買一顆3900X跟他說這個快很多才肯買A
→ : MD
→ : 以前老師都只買Intel的cpu直到我自己
→ : 買一顆3900X跟他說這個快很多才肯買A
→ : MD
推 : GPU加速只有流體比較有用，固力模擬不會75F 122.116.57.29 台灣 08/07 19:49
→ : 加快多少
→ : 加快多少
推 : 時脈是不是要考慮IPC？77F 42.79.187.162 台灣 08/07 20:59
推 : 謝謝78F 112.104.64.201 台灣 08/07 21:00
推 : 推79F 220.134.60.79 台灣 08/07 22:22
推 : 水冷是單台機器個人用才可以這樣搞吧80F 111.240.89.3 台灣 08/08 10:45
→ : ，多台光保養就搞死人
→ : ，多台光保養就搞死人
→ : To joverKJ:幾年前用過 Material Studio82F 36.224.253.101 台灣 08/08 10:53
→ : 這套模組算法很多樣, 我簡易測試過軟體
→ : 多開穩定性要問廠商,或是存取寫入拖到
→ : 我懷疑是前者,也許是多開造成互搶資源
→ : 這套模組算法很多樣, 我簡易測試過軟體
→ : 多開穩定性要問廠商,或是存取寫入拖到
→ : 我懷疑是前者,也許是多開造成互搶資源
推 : 專業推86F 223.138.75.137 台灣 08/08 12:37
→ : 跑非線性多網格運算很容易吃滿100%導致整台
→ : 電腦會卡住，所以通常執行緒不會全開
→ : 跑非線性多網格運算很容易吃滿100%導致整台
→ : 電腦會卡住，所以通常執行緒不會全開
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