Recommandations matérielles pour la simulation SOLIDWORKS et la simulation d'écoulement

Article de Scott Durksen, CSWE mis à jour le 29 mars 2021

Article

Cet article fournit des recommandations relatives au matériel pour les logiciels SOLIDWORKS Simulation et SOLIDWORKS Flow Simulation.

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Sachez que les ordinateurs plus puissants et plus coûteux peuvent ne pas résoudre les études de simulation dans un délai pratique si les meilleures pratiques ne sont pas respectées. Pour en savoir plus sur les outils et techniques permettant d'améliorer vos études de simulation, nous vous recommandons de suivre une formation SOLIDWORKS Simulation sur le sujet. Vous obtiendrez ainsi des améliorations de performance bien plus importantes qu'avec une station de travail trop coûteuse.

Les paragraphes suivants donnent des détails sur les composants matériels spécifiques. Cependant, l'ensemble du système doit être conçu et assemblé pour obtenir des performances optimales. Les machines personnalisées peuvent être une option moins coûteuse, mais la sélection de composants individuels peut ne pas être compatible ou présenter des goulots d'étranglement. Le refroidissement et la gestion thermique constituent également un aspect important. L'achat d'une machine auprès d'un fabricant d'ordinateurs garantit que tous les composants fonctionneront ensemble correctement.

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Simulation SOLIDWORKS Considérations relatives au matériel

Il existe un ordre général d'importance du matériel lors de la réalisation d'études de simulation :

  1. Vitesse d'horloge du CPU (GHz)
  2. Nombre de cœurs de processeur
  3. Disque dur SSD
  4. RAM
Matériel de simulation SOLIDWORKS

Matériel de simulation SOLIDWORKS

Processeur d'ordinateur (CPU)

All hardware of a computer is important to consider, but the CPU is still the most important component in terms of the speed for running Simulation studies.  The CPU Clock Speed should be the first item to consider.  A number of Simulation processes can only utilize a single CPU core while solving.  Therefore the CPU Clock Speed would be the bottleneck as the other cores will not be used during this time.  Look for a CPU speed of 4GHz or more.

Sachez que les vitesses "Boost" ou "Turbo" représentent la vitesse maximale qui peut être atteinte, mais pas soutenue. Il se peut qu'il n'atteigne pas ces vitesses dans tous les scénarios ou pendant une période de temps prolongée. Il doit rester dans les limites des spécifications en matière de charge de travail, de température et de puissance. Étant donné que les études de simulation peuvent être longues à résoudre, le CPU ne pourra pas maintenir une vitesse maximale.

SOLIDWORKS Simulation et Flow Simulation tirent parti de plusieurs processeurs et cœurs. Toutefois, ne vous attendez pas à ce que le fait de doubler le nombre de cœurs réduise de moitié le temps de votre solution. Certaines opérations sont intrinsèquement linéaires et ne peuvent donc pas tirer parti de plusieurs cœurs. Les utilisateurs intensifs privilégient généralement un nombre de cœurs compris entre 4 et 12, mais des tests récents ont montré que l'évolutivité optimale des performances se situe à 8 cœurs. Il a été suggéré qu'une seule unité centrale avec le même nombre de cœurs a des performances légèrement meilleures que le même nombre de cœurs répartis sur plusieurs unités centrales.

L'hyperthreading peut être trompeur. Un système peut afficher 4 cœurs avec 8 processeurs logiques, ce qui indique qu'il s'agit d'une machine à quatre cœurs avec l'hyperthreading activé. Chaque cœur est divisé en deux cœurs "virtuels", bien que chaque cœur virtuel ne dispose que de la moitié de la bande passante et de la puissance. Bien que les performances ne soient pas dégradées lorsque l'hyperthreading est activé, il ne faut pas s'attendre à ce que les cœurs virtuels supplémentaires améliorent les performances.

  • SOLIDWORKS Simulation 2021 a apporté des améliorations au traitement multicœur.
  • L'évolutivité du multithreading de SOLIDWORKS Flow Simulation est optimale sur un maximum de 20 cœurs.

On ne peut pas s'attendre à ce que le CPU soit utilisé à 100% en permanence. Les études plus importantes peuvent voir une meilleure utilisation des cœurs, mais Microsoft Windows gère en définitive l'utilisation du CPU pour chaque programme en fonction des besoins.

Stockage

La simulation et la simulation d'écoulement SOLIDWORKS créent une grande quantité de données. Toutes ces données sont écrites sur les disques de stockage pendant l'exécution de l'étude. Le fait de disposer d'un processeur performant ne définit pas la vitesse à laquelle les informations calculées sont enregistrées. C'est pourquoi les disques de stockage constituent un aspect essentiel de la performance d'un système.

Les SSD (solid state drives) sont nettement plus rapides en lecture/écriture que les HDD (hard disk drives) standard. Il est courant de voir deux disques dans un ordinateur, un SSD pour le système d'exploitation et les programmes, et un disque dur de plus grande capacité pour les fichiers. C'était généralement le cas pour des raisons d'économie, car les disques SSD de grande capacité peuvent être coûteux. Cependant, ils sont devenus plus abordables au fil des ans et valent l'investissement. Les fichiers SOLIDWORKS et les résultats des simulations doivent également se trouver sur le disque SSD pendant la résolution.

NOTE: Ne résolvez jamais une étude dont le dossier de résultats fait référence à un emplacement réseau, car cela entraînerait des problèmes de performance importants.

Utilisez si possible un disque SSD avec une lecture/écriture d'au moins 500 Mo/s. Les fichiers de résultats temporaires peuvent être beaucoup plus volumineux pendant la résolution que le fichier de résultats final. Disposez d'au moins 100 Go d'espace libre, car la taille des résultats temporaires peut atteindre plusieurs Go dans le cas d'études complexes ou de grande envergure.

Envisagez d'investir dans un disque SSD NVMe (Non-Volatile Memory Express) pour obtenir des performances supplémentaires. L'interface NVMe a été conçue pour le stockage SSD. Ce type de disque ressemble davantage à une puce mémoire. Les disques SSD standard ont un facteur de forme identique à celui des disques durs, ce qui leur permet de se connecter à l'unité centrale à l'aide de l'interface SATA (Serial AT Attachment). Les disques NVMe sont reliés à l'unité centrale par une prise PCIe à haut débit.

Considérez les différentes vitesses possibles :

  • 125 MBps - Connexion réseau avec un commutateur Gigabit, en supposant que tous les autres câbles/switches/cartes Ethernet correspondent et qu'il n'y a absolument aucun autre trafic réseau.
  • 220 MBps - Disque dur local SATA
  • 550 MBps - SATA SSD local
  • 3000 MBps - SSD NVMe local

Mémoire vive (RAM)

L'ajout de mémoire supplémentaire n'accélérera pas nécessairement vos études. Cependant, sans suffisamment de RAM, vous risquez de manquer de mémoire physique au cours du processus de résolution, auquel cas la mémoire virtuelle est nécessaire. La mémoire virtuelle stocke temporairement les informations sur les disques durs locaux plutôt que sur la puce de la RAM. Même les disques à l'état solide (SSD) sont nettement plus lents à sauvegarder les données que les puces RAM.

En général, 32 Go de RAM sont suffisants pour la plupart des études de base. Si vous êtes un utilisateur intensif de Simulation, il est recommandé de disposer de 64 Go de RAM ou plus.

Selon la taille/complexité de l'étude et le solveur utilisé, davantage de mémoire peut être nécessaire. Par exemple, le solveur Direct Sparse de SOLIDWORKS Simulation utilise environ 5 Go de RAM pour 1 million de DOF (degrés de liberté). Il convient d'adopter les meilleures pratiques pour réduire les DOF autant que possible afin d'accélérer les temps de résolution et de minimiser la quantité de mémoire requise (contrôles de maillage, symétrie, etc.).

L'ajout de RAM à tous les emplacements de mémoire d'un ordinateur peut réellement améliorer les performances, bien que cela réduise les possibilités de mise à niveau. Prévoyez pour les modèles actuels et futurs. Si vous prévoyez de vous lancer dans des projets plus importants à un moment donné, envisagez d'installer de la mémoire supplémentaire.

La mémoire à code de correction d'erreur (ECC) peut également être bénéfique pour la stabilité et peut être requise pour les cartes mères qui prennent en charge les processeurs Intel Xeon.

Cartes graphiques (GPU)

Bien que la carte graphique n'améliore pas le temps de calcul global pour résoudre l'étude, elle affecte le temps nécessaire pour visualiser les résultats. L'installation d'une vieille carte graphique avec un pilote obsolète entraînera des performances lentes et des problèmes lors de l'affichage des tracés, en particulier des animations. Assurez-vous d'avoir une carte graphique de station de travail OpenGL certifiée SOLIDWORKS. et d'installer le pilote certifié. Lisez notre article sur les pilotes de cartes graphiques pour plus de détails.

L'achat d'une carte graphique haut de gamme peut sembler vous offrir des performances incroyables, mais le coût sera élevé pour une amélioration marginale. Envisagez une carte graphique de milieu de gamme pour obtenir le meilleur équilibre. Pour plus de détails, consultez nos articles sur la configuration requise pour SOLIDWORKS.

Scott Durksen, CSWE

Scott est ingénieur d'application SOLIDWORKS Elite et travaille dans notre bureau de Dartmouth, en Nouvelle-Écosse.