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HP Z820工作站CAE评测报告

2012/9/14    来源:e-works    作者:e-works  熊东旭  赵栋  涂彬      
关键字:惠普工作站  CAE评测报告  惠普工作站评测  
本文将从软件和硬件两个方面对CAE应用过程进行展现,并结合软件应用效果来分析硬件平台性能。本次测试选用的CAE软件是ANSYS Mechanical 14.0,硬件平台是惠普最新发布的HP Z820顶级图形工作站。

一、评测背景

    随着制造业信息化应用的深入以及转型升级呼声的日渐高涨,由“中国制造”向“中国创造”的跨越将在未来很长一段时间内成为中国制造业发展的主旋律。传统粗放型加工生产模式将失去成长空间,拥有自主产品研发能力的企业将成为主流。在这一进程中,CAE作为产品设计过程的重要支撑,将在企业扮演着非常重要的角色。

    利用CAE软件企业能大幅缩短产品的研发周期并提升产品质量,早期由于CAE技术性较强以及对硬件性能要求较高,一般的计算机无法满足企业的CAE计算需求,很多复杂的模型仿真分析需要依赖于高性能计算机才能完成,因此应用门槛较高。近年来,随着中国制造业自主研发能力的提升以及软硬件技术的飞速发展,这种基于硬件的性能瓶颈已不再是限制CAE发展的主要因素,高性能工作站已经能很好的满足绝大部分制造企业的CAE应用需求。同时,软件商也通过不断的推出功能更为强大的CAE软件并简化操作使得CAE应用得以发展,利用工作站进行对模型进行虚拟仿真分析不但能加速工程师的设计效果,也能提升企业的核心竞争力。

    为展现CAE软件对于产品设计的重要价值,本文将从软件和硬件两个方面对CAE应用过程进行展现,并结合软件应用效果来分析硬件平台性能。本次测试选用的CAE软件是ANSYS Mechanical 14.0,硬件平台是惠普最新发布的HP Z820顶级图形工作站。

二、评测思路

    CAE分析主要有三个步骤,即:前处理、有限元求解计算、后处理。前处理中为产品建立合理的有限元分析模型,并进行单元属性定义、网格划分和载荷施加;有限元求解计算就是对有限元模型进行单元特性分析并求解的过程;后处理则根据工程或产品设计要求对有限元分析结果进行分析进而论证设计的合理性,以满足客户对产品的设计需求。本次评测主要划分为以下几个步骤:

    1.基本操作

    一般在CAE软件中建立实体模型的方式有两种:

    ①利用CAE软件自带的实体建模功能创建实体建模。

    ②利用CAE软件与其他软件接口导入其他二维或三维软件所建立的实体模型。

    2.网格划分

    在CAE分析中,网格划分是至关重要的一步,它直接影响到求解结果的精确度。要想对模型进行高效的网格划分,除了CAE软件本身必须具备强大的网格划分能力之外,工作站的计算性能也至关重要,所以评测小组将对锯床底座模型进行三个不同等级网格密度的划分,并记录三种网格密度下网格划分所耗时间、内存和CPU占用率,通过这些数据来分析CAE软件在工作站上运行时的网格划分性能。

    3.应力求解

    作为整个CAE分析中计算强度最高的部分,有限元求解计算对工作站的计算性能要求很高,工作站的计算性能的强弱将直接影响到CAE软件的计算效率。在进行计算求解时,操作延迟、计算耗时过长是经常出现的问题,如果是多网格、高复杂度的计算模型,则更有可能导致死机、数据丢失。为了保证整个求解计算过程的稳定、高效,工作站需要具备与CAE软件良好的兼容性以及强大的计算能力。

三、评测平台

    1.硬件平台

    表1 HP Z820工作站配置及软件环境

HP Z820工作站配置及软件环境

    HP Z820工作站是惠普公司于2012年3月发布的新一代顶级图形工作站,搭配了英特尔刚推出的至强E5-2600系列处理器,该系列处理器用以替代之前的至强5600产品,主要定位于服务器和工作站。本次测试的HP Z820工作站搭配了2颗至强E5-2690处理器、32GB DDR3 ECC1600MHz内存,以及NVIDIA公司的新一代Quadro 4000专业图形显卡。E5-2690处理器是E5-2600系列处理器中的顶级产品,拥有8颗核心以及16线程,主频为2.90GHz,最大可支持四通道频率为1600MHz的DDR3内存。英特尔官方测试数据显示,至强E5-2600系列较之前一代至强5600系列产品最高有80%的性能提升。

 

责任编辑:赵蔓
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