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利用 Altair 和 AMD EPYC™ 處理器打造更節能的 CAE 環境的六個步驟
2022.08.11

Altair 打造更節能的 CAE 環境的六個步驟

 

在現代數據中心,降低功耗和功率排放勢在必行。根據國際能源署的數據,數據中心和連接它們的數據傳輸網絡佔全球電力需求的 2.1% 以上,高性能計算 (HPC) 是一個重要貢獻者. 1鑑於現代數據中心的電力需求,製造商和數據中心運營商關注可持續性也就不足為奇了。隨著許多司法管轄區增加監管和碳稅,減少數據中心的碳足跡對地球和利潤都有好處。幸運的是,Altair 軟體和第三代 AMD EPYC(霄龍)處理器的結合為製造商提供了易於實施的解決方案,可以讓 CAE 數據中心走上更高能效的道路。組織可以這樣做:

 

 利用更節能的服務器
 

降低組織能耗的一個明顯方法就是使用更節能的服務器。提高每瓦吞吐量不僅可以通過減少滿足性能目標所需的服務器數量來降低電力和冷卻需求,還可以提高生產力和效率。今天,AMD EPYC(霄龍)處理器驅動的系統提供了業界最佳的每瓦吞吐量,在行業標準 SPECpower_ssj® 2008 基準測試中名列前茅。此外,AMD有望在2020 年至 2025 年期間為用於 HPC 和 AI 訓練的服務器提供動力的 AMD 處理器和加速器將能源效率提高 30倍。

 

 使用密集的高吞吐量系統減少服務器數量
 

更高的吞吐量不僅可以提高生產力,還意味著組織通常可以使用更少的服務器運行相同的工作負載。AMD 3D V-Cache™技術是緩存敏感應用程序這一優勢的重要組成部分,可幫助客戶減少服務器佔用空間以及相關的電力和冷卻成本。在 Altair 執行的基準測試中,標準有限元分析 (FEA) 和計算流體動力學 (CFD) 工作負載在最新的 AMD EPYC 上分別使用Altair® AcuSolve®和Altair® Radioss®運行速度提高了1.5 倍至1.8 倍™ 處理器採用 AMD V-Cache™ 技術。如果應用程序運行速度提高 1.8 倍,同樣的結果可以通過減少 44% 的服務器容量來實現。

 

 通過智能調度提高效率
 

CAE 數據中心經理可以採取的提高效率的最佳步驟之一是實施工作負載管理解決方案。Altair® PBS Professional®和Altair® Grid Engine®幫助客戶更有效地使用資源並提高利用率。這些先進的工作負載管理器最大限度地提高了吞吐量和並行性,讓每個核心保持忙碌並將工作負載放置在最高效運行的地方。Altair PBS Professional 中的綠色配置功能可以在不使用時自動關閉集群節點,從而降低能源成本。世界上一些最大的 HPC 用戶已經轉向 Altair 調度程序以及 AMD HPC 架構和加速器。

 

GPU 感知調度
 

越來越多的一些 CAE 工作負載受益於高性能 GPU,這些 GPU 在數值密集型計算方面提供了比 CPU 更好的性能和能效。AMD® Instinct® MI250X 加速器是世界上最快的,提供 95.7 TFLOPS 峰值雙精度浮點性能。 Altair® AcuSolve® 等 Altair 仿真工具利用AMD ROCm™ API 將線性代數計算卸載到 AMD 加速器。AcuSolve 支持三代 AMD Radeon™ Instinct 和 AMD Instinct™ 加速器,並提供從 3 倍到 5 倍的性能提升。

此外,Altair PBS Professional 和 Altair Grid Engine 都支持 GPU 感知調度,從 AMD Instinct™ 和第三方 GPU 獲取關鍵指標並放置作業以最大限度地提高 GPU 利用率。兩個調度程序都通過核心關聯特性最大限度地提高吞吐量,這些特性將操作系統級任務綁定到靠近適當 GPU 執行單元的核心。

 

雲爆發
 

客戶可以在繁忙時期使用雲爆發來挖掘生態友好的雲資源並減少數據中心的佔用空間,而不是在本地配置峰值容量。雖然有時說起來容易做起來難,但Altair® Control®和Altair® Navops®都可以無縫地實現基於策略的雲爆發,使客戶能夠通過強大的基於第三代 AMD EPYC™ CPU 的雲實例來增加本地容量。客戶還可以使用PBS Professional中的內置雲爆發設施。如果做得好,雲爆發不僅可以節能,而且可以對 CAE 設計中心的底線友好。

 

解決節能硬幣的兩面問題
 

上面討論的技術集中在減少數據中心的佔地面積。然而,能源效率挑戰還有另一面。客戶越來越需要更安全、更具創新性和更節能的產品。這就是 CAE 大放異彩的地方,尤其是在由基於 AMD EPYC 處理器的系統提供支持時,因為它們具有領先的能效。Altair 的結構優化工具使用高效的模擬驅動方法,幫助工程師設計更環保、更可持續的產品。使用這些工具,工程師可以最大限度地提高產品性能,同時最大限度地減少材料使用。基於減少比回收更好的理念,Altair 幫助客戶設計出需要更少資源來製造和運營的經久耐用的產品。Altair Enlighten 獎旨在表彰汽車行業在可持續發展方面取得的進步,表彰能夠提高行駛里程並帶來更環保設計的輕量化設計。 

這些創新導致良性循環。Altair 和 AMD 技術使 CAE 數據中心更加節能,而他們支持的設計活動可能會帶來更可持續的產品和流程。由此產生的產品反過來又有助於進一步提高數據中心的效率。 

 

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