Effektive Nutzung der Simulationsumgebung Anregungen für die Praxis

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1 ANSYS, 14. Inc. Juni 2017 in June Winterthur 20, SCHWEIZER CADFEM ANSYS SIMULATION CONFERENCE Effektive Nutzung der Simulationsumgebung Anregungen für die Praxis Martin Mann Sales & Acount Manager Austria / Switzerland ANSYS Germany GmbH

2 Herausforderungen in der Produktentwicklung ANSYS, Inc. June 20, 2017

3 Simulation muss möglichst effektiv und nutzbringend angewendet werden. Auf die Balance kommt es an: Hardware Software Prozess/Workflow ANSYS, Inc. June 20, 2017

4 Was heißt effektiv? Kurze Durchsatzzeiten! ANSYS, Inc. June 20, 2017

5 Grundsätze für die Hardware-Auswahl Neueste Prozessorgenerationen nutzen (Nutzungsdauer 2-3 Jahre) Hohe Taktfrequenz der CPU Speicherbandbreite ist ein wichtiger Faktor Weniger Cores pro CPU-Node vorteilhaft weniger Konkurrenz um Memory (z.b. 3 x (2 x 4) besser als 2 x (2 x 6) Speichergeschwindigkeit bei heutiger Architektur untergeordnet Thermal Design Power (TDP) der CPU beachten! Hyperthreading OFF, TurboBoost ON ANSYS, Inc. June 20, 2017 Source: Intel-ANSYS Simulation Survey 2014

6 Grundsätze für die Hardware-Auswahl Strukturmechanik 8 GB RAM pro Core SSD Drives (Solving Drive) 10 GigE (bis 2 Knoten) oder Infiniband (QDR) GPU-Computing! DMP skaliert besser als SMP für größere Core-Counts DMP bis 128 Kerne sinnvoll SMP schon bei 8-16 Kernen ausgereizt CFD 4 GB RAM pro Core SATA Drives ausreichend 10 GigE (bis 8 Knoten) oder Infiniband (QDR) GPUs? Pro 4 CPUs eine GPU empfohlen Wirtschaftlich noch nicht sinnvoll Sehr gute Skalierung auch bei Tausenden von Kernen (145k at 85%) ANSYS, Inc. June 20, 2017 Source: Intel-ANSYS Simulation Survey 2014

7 Copyright 2011 NVIDIA Corporation. All rights reserved. ANSYS Mechanical HPC Case Study Enabling Enhanced Productivity By optimizing our solver selection and workstation configuration, and including GPU acceleration, we ve been able to dramatically reduce turnaround time from over two days to just an hour. This enables the use of simulation to examine multiple design ideas and gain more value out of our investment in simulation. - Berhanu Zerayohannes, Senior Mechanical Engineer, NVIDIA 1M DOF Application: Software: HPC Solution: Deflection and bending of 3-D glasses ANSYS Mechanical From 60 hours per simulation to 47 minutes (77x speedup) Solver selection (direct vs iterative) Machine memory (in core execution) Multicore (8-way) parallel with GPU acceleration ANSYS, Inc. June 20, 2017

8 Take Advantage of the Latest HPC Architectures ANSYS Mechanical with Nvidia GPU ANSYS Application Examples ANSYS, Inc. June 20, 2017

9 Improved Fluent CFD Solver Performance & Scaling At extreme core counts o o 86% efficiency for 830M cell case at 36K cores, with species transport 80% efficiency for 91M cell case at 16K cores, with complex physics Improved parallel scalability: Also observed for more typical model sizes at more regular core counts! ANSYS, Inc. June 20, 2017

10 Software HPC, HPC, HPC Nutzwert des Solvers steigt signifikant Mechanical CFD 1 HPC Pack 2 HPC Packs Invest Speedup Produktivitätssteigerung durch Split der Bundle Lizenz Solver PrepPost ANSYS, Inc. June 20, 2017 Source: Intel-ANSYS Simulation Survey 2014

11 Was ermöglicht Performancezuwachs durch HPC? High Fidelity Höhere Auflösung und Genauigkeit (zeitlich, räumlich, physikalisch) Design Exploration Parametrisierung Sensitivätsanalysen Optimierung Reduced Man-Hours Vermehrter Einsatz automatischen Meshings ANSYS, Inc. June 20, 2017

12 Automatiserter Prozess (KTM Factory Racing) Komplett gescripteter Prozess mit Fluent Meshing von der CAD- Datei bis zu Auswertung der Lösung ca. 1 h manueller Aufwand (PrePost) 9-12h Geometrieimport und Meshing (ca. 100 Mio Cells) 12h für Lösung (128 Kerne) Copyright 2016 KTM AG, all rights reserved ANSYS, Inc. June 20, 2017

13 Noch nie waren so ausgereifte und komplette Simulationswerkzeuge verfügbar, wie durch die heutige ANSYS Produktpalette Trend: Demokratisierung der Simulation - jeder Entwickler simuliert - für jeden das richtige Werkzeug Simulation ist eine strategische Entscheidung - Baustein zum Unternehmenserfolg ANSYS, Inc. June 20, 2017