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Consigli hardware per SOLIDWORKS Simulation e Flow Simulation

Avere dei consigli hardware per SOLIDWORKS Simulation e Flow Simulation può essere utile per migliorare le prestazioni di questi software, ma bisogna considerare che l'intero sistema dovrebbe essere progettato e assemblato per prestazioni ottimali.

Le macchine personalizzate possono essere un’opzione più economica, tuttavia la selezione dei componenti presi singolarmente potrebbe non essere compatibile o presentare dei limiti. Anche il raffreddamento e la gestione termica sono un aspetto importante. L’acquisto di un computer adatto quindi garantisce che tutti i componenti funzionino correttamente insieme.

Pertanto, se sono stati fatti degli investimenti sulla macchina, ecco alcuni consigli su alcuni componenti che se scelti correttamente possono fare la differenza sulle performance di SOLIDWORKS Simulation e Flow Simulation.

CPU, Central Processing Unit

Tutto l’hardware di un computer è importante, ma la CPU rimane ancora il componente più importante in termini di velocità di esecuzione degli studi di simulazione. La velocità di clock della CPU dovrebbe essere il primo elemento da considerare. Infatti, un certo numero di processi di simulazione può utilizzare solo un singolo core della CPU durante la risoluzione quindi la velocità di clock della CPU può causare un collo di bottiglia poiché gli altri core non verranno utilizzati durante questo periodo. Cerca una velocità della CPU che si avvicina a 4 GHz.

Tieni presente che le velocità “Boost” o “Turbo” rappresentano la velocità massima che può essere raggiunta, ma non quella effettivamente sostenuta. Potrebbe non raggiungere queste velocità in tutti gli scenari o per un periodo di tempo prolungato e pertanto deve rimanere entro i limiti delle specifiche per carico di lavoro, temperatura e potenza. Dato che gli studi di simulazione possono essere lunghi da risolvere, la CPU non sarà in grado di sostenere la velocità di picco.

SOLIDWORKS Simulation e Flow Simulation sfruttano più CPU e core. Tuttavia, non aspettarti che il raddoppio del numero di core dimezzi i tempi di soluzione. Alcune operazioni sono intrinsecamente lineari e quindi non possono sfruttare più core. Gli utenti esperti in genere preferiscono tra 4 e 12 core, sebbene test recenti abbiano rilevato che la scalabilità ottimale delle prestazioni è di 8 core. È stato suggerito che una singola CPU con la stessa quantità di core abbia prestazioni leggermente migliori rispetto alla stessa quantità di core suddivisa su più CPU.

L’hyperthreading può essere fuorviante. Un sistema può mostrare 4 core con 8 processori logici, il che indica che si tratta di una macchina quad core con hyperthreading abilitato. Ogni core è diviso in due core “virtuali” sebbene ogni core virtuale abbia solo metà della larghezza di banda e della potenza. Sebbene le prestazioni non siano ridotte con l’hyperthreading abilitato, non possiamo aspettarci che i core virtuali aggiuntivi migliorino le prestazioni.

SOLIDWORKS Simulation 2021 ha apportato miglioramenti all’elaborazione multi-core. La scalabilità multithreading di SOLIDWORKS Flow Simulation è ottimale su un massimo di 20 core.

Storage

SOLIDWORKS Simulation e Flow Simulation creano una grande quantità di dati. Tutti questi dati vengono scritti su unità di archiviazione durante l’esecuzione. Avere una CPU ad alte prestazioni non definisce la velocità di salvataggio delle informazioni calcolate. Pertanto le unità di archiviazione sono un aspetto chiave delle prestazioni di un sistema.

Gli SSD (unità a stato solido) sono significativamente più veloci nei comandi di lettura/scrittura rispetto agli HDD standard (unità disco rigido). È comune vedere due unità in un computer, un SSD per il sistema operativo e i programmi e un HDD di capacità maggiore per i file. Questo in genere è stato fatto per risparmiare sui costi poiché gli SSD ad alta capacità possono essere costosi. Tuttavia sono diventati più convenienti nel corso degli anni e valgono l’investimento. Anche i file SOLIDWORKS e i risultati della simulazione dovrebbero trovarsi sull’unità SSD durante la risoluzione.

In particolare, è meglio utilizzare un’unità SSD con una lettura/scrittura di almeno 500 MB/s, se possibile. I file dei risultati temporanei possono essere di dimensioni molto maggiori durante la risoluzione rispetto al file dei risultati finali, pertanto è meglio avere almeno 100 GB di spazio libero poiché i risultati temporanei possono aumentare fino a molti GB per studi di grandi dimensioni/complessi.

Prendi in considerazione l’idea di investire in un’unità SSD NVMe (Non-Volatile Memory Express) per prestazioni aggiuntive. L’interfaccia NVMe è stata progettata per l’archiviazione SSD: questo tipo di unità assomiglia più a un chip di memoria. Gli SSD standard hanno un fattore di forma corrispondente agli HDD in modo da potersi collegare alla CPU utilizzando l’interfaccia SATA (Serial AT Attachment) legacy. Le unità NVMe sono collegate alla CPU con un socket PCIe ad alta velocità.

Considera le varie velocità possibili:

  • 125 MBps – Connessione di rete con switch Gigabit, supponendo che tutti gli altri cavi/switch/schede Ethernet corrispondano
  • 220 MBps – HDD SATA locale
  • 550 MBps – SSD SATA locale
  • 3000 MBps – SSD NVMe locale

Memoria ad accesso casuale (RAM)

L’aggiunta di memoria aggiuntiva non accelererà necessariamente le performance. Tuttavia, senza RAM sufficiente potresti iniziare a esaurire la memoria fisica durante il processo di soluzione, a quel punto è necessaria la memoria virtuale. La memoria virtuale memorizza temporaneamente le informazioni sui dischi rigidi locali anziché sul chip RAM. Anche le unità a stato solido (SSD) sono significativamente più lente nel salvataggio dei dati rispetto ai chip RAM.

In genere 32 GB di RAM sono sufficienti per la maggior parte degli studi di base. Se invece realizzi simulazioni che portano a risultati pesanti, sono consigliati 64 GB di RAM o più.

A seconda delle dimensioni/complessità dello studio e del risolutore utilizzato, potrebbe essere necessaria più memoria. Ad esempio, il solutore Direct Sparse in SOLIDWORKS Simulation utilizza circa 5 GB di RAM per 1 milione di DOF (gradi di libertà). È necessario adottare le migliori pratiche per ridurre il più possibile i DOF per tempi di risoluzione più rapidi e per ridurre al minimo la quantità di memoria richiesta (ad es. controlli mesh, simmetria, ecc.).

L’aggiunta di RAM a tutti gli slot di memoria di un computer può effettivamente migliorare le prestazioni. Devi quindi pianificare i modelli attuali e futuri: se prevedi di creare progetti più grandi, considera l’installazione di memoria aggiuntiva.

Anche la memoria del codice di correzione degli errori (ECC) può essere utile per la stabilità e potrebbe essere necessaria per le schede madri che supportano i processori Intel Xeon.

Schede grafiche (GPU)

Sebbene la scheda grafica non migliori il tempo di calcolo complessivo per risolvere lo studio, influisce sul tempo necessario per visualizzare i risultati. Avere una vecchia scheda grafica installata con un driver non aggiornato causerà prestazioni lente e problemi quando si tenta di visualizzare i grafici, in particolare le animazioni. Quindi è bene assicurarsi di disporre di una scheda grafica per workstation OpenGL certificata SOLIDWORKS e installare il driver certificato.

L’acquisto della scheda grafica di fascia più alta può sembrare sufficiente a garantirti prestazioni straordinarie, ma il costo sarà troppo alto a fronte di un miglioramento marginale. Considera quindi una scheda grafica di fascia media per avere il miglior equilibrio.

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