CAE硬件平臺(tái)的選擇對(duì)CAE項(xiàng)目的成功實(shí)施至關(guān)重要,它直接影響到CAE項(xiàng)目的運(yùn) 行、管理和維護(hù)。對(duì)于用戶來講,往往是在軟件選型已經(jīng)完成之后,才開始考慮硬件選型。 因此在硬件平臺(tái)的選擇上,必須綜合考慮不同應(yīng)用軟件的特點(diǎn),才能確定最佳配置方案。 (1)并行體系結(jié)構(gòu)的選擇。 目前市場(chǎng)上的高性能服務(wù)器主要有共享內(nèi)存的SMP和分布式內(nèi)存的Cluster兩種體系 結(jié)構(gòu)。在共享內(nèi)存的系統(tǒng)中,所有的處理器通過公用的總線可以使用一個(gè)共同的物理內(nèi)存 空間,因此,每個(gè)CPU和其他CPU共享所有內(nèi)存。常見的產(chǎn)品有SGI的Altix和Origin系 列、HP的SuperDome系列等。在分布式內(nèi)存的系統(tǒng)中,每個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)擁有屬于自己的內(nèi)存, 不能由其他計(jì)算節(jié)點(diǎn)使用。節(jié)點(diǎn)之間由專用的高速通信網(wǎng)絡(luò)連接,通過消息傳遞接口MPI 進(jìn)行通信。常見的產(chǎn)品有曙光天潮系列、聯(lián)想深騰系列等。 采用共享內(nèi)存的SMP架構(gòu)的服務(wù)器,既可以支持OpenMP和Pthreads并行,也可以支持 MPI和PVM并行,能夠利用軟件的所有并行功能。但SMP系統(tǒng)的價(jià)格相對(duì)而言較高,而且 對(duì)于主要采用隱式算法的軟件而言,最多只能利用8~16顆CPU,因此配置CPU數(shù)更多的SMP服務(wù)器并沒有太大的意義,反而會(huì)造成投資的浪費(fèi)。 分布式內(nèi)存的Cluster系統(tǒng)是近年來迅速普及的一種高性能服務(wù)器體系。集群是一組 獨(dú)立的計(jì)算機(jī)(節(jié)點(diǎn))的集合體,節(jié)點(diǎn)間通過高性能的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)連接,可以協(xié)同工作并表現(xiàn)為 一個(gè)單一的、集中的計(jì)算資源(單一系統(tǒng)映象)供并行計(jì)算任務(wù)使用。構(gòu)建這類服務(wù)器的成 本比較低,具有良好的性價(jià)比和可擴(kuò)放性。集群作為當(dāng)前高性能計(jì)算機(jī)的主流架構(gòu),在Top 500中占據(jù)了75%以上的份額。因此,當(dāng)前主流的CAE軟件都提供了對(duì)集群架構(gòu)和MPI的 支持。當(dāng)前市場(chǎng)上的集群系統(tǒng)大多是采用4~8路的SMP服務(wù)器作為計(jì)算節(jié)點(diǎn),因此也支持 OpenMP。 (2)處理器類型的選擇。 處理器是CAE計(jì)算服務(wù)器的核心。當(dāng)前用于高性能計(jì)算的處理器大體上可分為RISC 架構(gòu)和CISC架構(gòu)兩種類型;赗ISC架構(gòu)的處理器主要有Power、MIPS 、PA-RISC 、SPARC 等,基于CISC架構(gòu)的處理器則有Intel和AMD。CISC處理器以其性價(jià)比優(yōu)勢(shì)成為高性能計(jì) 算機(jī)中的主流CPU,在Top500中有75%以上的系統(tǒng)采用了CISC處理器。
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