ANSYS 部落格
July 13, 2023
將流體工程模擬速度加快高達 18 倍
對更快速、更準確之工程模擬的需求與日俱增，這推動了對以極高效率處理複雜運算工作負載之先進技術的需求。在突破性的協同合作中，Ansys 與 AMD 及 Amazon Web Services (AWS) 合作，大幅提升工程模擬的效能。
最近一項名為「搭載 AMD EPYC™ 7003 系列處理器之 Amazon EC2 執行個體上的 Ansys Fluent」的研究展示了此一合作關係的巨大潛力，徹底改變了工程師使用 Ansys Fluent 模擬計算流體力學 (CFD) 的方式。現在我們要深入探討本研究的關鍵發現，並瞭解這項合作的優勢。
Ansys Fluent 汽車模擬
AMD EPYC™ 處理器讓 Ansys Fluent 發揮更優異的效能
CFD 模擬極度依賴基礎硬體基礎架構的效能與效率。這些處理器具備高核心數、大量記憶體頻寬，以及優異的浮點效能，非常適合流體動力學模擬等運算密集的工作。基準測試結果顯示，在採用 AWS 技術的 Ansys Gateway 上使用 AMD EPYC™ 處理器時，效能大幅提升，模擬周轉時間更快且生產力更高，讓工程師能夠更快做出設計決策。利用 AMD EPYC™ 處理器的固有功能，工程師可以在他們的 Fluent 模擬中體驗到顯著的加速。
提升擴充性與成本效益
擴充性是工程模擬的重要層面，尤其是處理大型和複雜模型時。此研究強調 AMD EPYC™ 處理器和 Amazon EC2 執行個體結合後所提供的可擴充性優勢。由於可以擴充到數千個核心，工程師可以執行過去不切實際或耗時的模擬。此外，AMD、Ansys 與 AWS 之間的協同合作提供符合成本效益的解決方案，讓工程師僅需針對所需的運算資源支付費用，藉此將預算最佳化，又能維持進行高效能模擬。
輕鬆移轉至 AWS
此研究強調從內部部署或其他雲端環境順暢轉移到 AWS 的程序。使用 Fluent 的工程師可以輕鬆將模擬轉換為採用 AMD EPYC™ 處理器的 AWS HPC 執行個體，不需要大量修改程式碼或重新設定。這樣的簡化可確保模擬工作負載的傳輸順暢且有效率，讓工程師能立即從這項強大協同合作所帶來的強化效能與可擴充性中獲益。
簡化工作流程並提高生產力
AMD、Ansys 和 AWS 之間的協同作業不僅大幅提升效能，還能簡化整體模擬工作流程，進而提升生產力。AWS 提供強大且可擴充的雲端基礎架構，工程師便可隨需存取所需的運算資源，無需花費高昂成本投資內部部署硬體並進行維護。在採用 AWS 技術的 Ansys Gateway 上佈建 Amazon EC2 執行個體的工作十分輕鬆，加上能夠輕鬆管理模擬工作，讓工程師更專注於模擬作業，而不需花太多時間管理基礎架構。
成果為何？
效能簡報顯示 Ansys Fluent 2023 R1 執行基準測試的兩種結果。圖 1 是在採用 AWS 技術的 Ansys Gateway 上執行的結果，圖 2 則是在搭載 AMD EPYC 7003 系列處理器的 Amazon EC2 Hpc6a 執行個體上執行的結果。每個執行個體均包含 96 個實體核心，停用 AMD 同步多執行緒 (SMT)，以及 100 Gbps Elastic Fabric Adapter Networking，可支援從一個到 16 個執行個體進行快速的跨節點通訊。
對於較大型的模型，Ansys Fluent 通常會透過 16 個執行個體 (1536 個核心)，提供提升高達 17.73 倍的平均速度，展現出以 16 個執行個體執行超線性擴充的能力。在 Open Racecar 280M 模型中，採用 16 個執行個體 (1536 個核心) 的情況下，與採用 2 個執行個體相比，平均速度加快達 ~7.87 倍。這是十分理想的 (線性) 擴充。1
多種 Ansys 基準測試上的 Ansys Fluent 多節點擴充