現(xiàn)在“玩”工程設(shè)計，與之前可是大不相同，因為在軟、硬件全面升級的加持下，工程師可以設(shè)計出比以往更為復(fù)雜的模型。將CAD對象轉(zhuǎn)換為網(wǎng)格會創(chuàng)建出具有數(shù)百萬個自由度的模型，這意味著必須解決數(shù)百萬個方程。這種類型的模擬，即工程計算，很容易產(chǎn)生龐大的計算任務(wù)，因此若想快速解決這些問題則需要擁有更高算力的GPU才行。

近年來，由于算力需求持續(xù)旺盛，GPU的發(fā)展速度也隨之逐步加快。在這種情況下，GPU扛起了大旗，也同時呈現(xiàn)出了兩大趨勢，即：更高的算力和更大的圖形內(nèi)存。

工程設(shè)計領(lǐng)域發(fā)展趨勢一，GPU高算力扛起大型工程

隨著設(shè)計和模型變得越來越復(fù)雜，分析它們所需的時間也在增加。為了加速模擬過程，傳統(tǒng)的做法是將大問題分解為多個小問題，然后分配給多個CPU核心進行處理。這種方法被廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車和電子等行業(yè)。

近年來，GPU加速技術(shù)的普及使得臺式計算機也能處理復(fù)雜工程模型，這大大提高了問題解決的效率，例如：NVIDIA? RTX? 6000 Ada Generation GPU單精度性能達到了91.1 Teraflops（TFLOPS），RT（Ray Tracing光線追蹤）核心性能為210.6 Teraflops，相比幾年前的GPU，計算性能有了最高數(shù)十倍的提升。

工程設(shè)計領(lǐng)域發(fā)展趨勢二，GPU更大容量內(nèi)存可應(yīng)對大規(guī)模模擬

在工業(yè)工程應(yīng)用中，模擬可能涉及上千萬個單元，在這一過程中需要占用大量內(nèi)存（圖形內(nèi)存）空間，內(nèi)存大小會直接影響到模擬的規(guī)模。新一代的GPU充分考慮到了這些因素，為高端型號GPU配備了更大容量內(nèi)存，例如，新的NVIDIA? RTX? 6000 Ada Generation GPU擁有48GB內(nèi)存，可以運行更為復(fù)雜的模擬，并帶來了比上一代產(chǎn)品快1.5到2倍的性能提升。

新一代高性能GPU，極大縮短工程設(shè)計模擬時間

Ozen Engineering是一家專注于為電子、半導(dǎo)體、生物醫(yī)學(xué)、醫(yī)療保健、航空航天和汽車等行業(yè)提供Ansys解決方案的專業(yè)工程模擬公司。通過部署配備NVIDIA? RTX? 6000 Ada的戴爾Precision工作站，使其工作效率大幅提升，基于此他們還展示了很多工程設(shè)計方面的應(yīng)用案例，令人興奮。

以空氣動力學(xué)阻力模擬為例，其對算力要求非常高，傳統(tǒng)工作站通過CPU計算基本無法滿足需求。而現(xiàn)在，使用配備GPU的桌面工作站，可以在不到幾分鐘內(nèi)完成整個阻力預(yù)測模型，這顯示了GPU與32個CPU核心相比的巨大優(yōu)勢。演示中Ozen公司使用的NVIDIA? RTX? 6000 Ada GPU輕松處理了需要30GB內(nèi)存的模擬。

Ozen工程師表示：通過戴爾Precision和NVIDIA提供的桌面工作站的能力，可以輕松完成復(fù)雜的工程設(shè)計與模擬，并將模擬時間從幾小時縮短到幾分鐘。

在Ozen的另一個在線演示中，展示了GPU加速如何提高Ansys Lumerical光子學(xué)模擬解決方案的性能。通過使用NVIDIA? RTX? 6000 Ada Generation GPU，模擬時間從使用CPU的約45分鐘縮短到使用GPU的不到8分鐘，速度提升了大約6倍。

圖片由Ansys和NVIDIA提供

最初，GPU計算僅僅是簡單地將計算任務(wù)從CPU轉(zhuǎn)移到GPU上。而現(xiàn)在，隨著原生GPU求解器（例如Ansys 2023R2）的出現(xiàn)，計算速度得到了顯著提升。據(jù)Ozen提供數(shù)據(jù)顯示，在Ansys 2023R2應(yīng)用中，使用GPU進行計算的速度比8核CPU快了13倍。

圖片由Ansys和NVIDIA提供

GPU還可以應(yīng)用于多種工程模擬，包括粒子動力學(xué)、光學(xué)、光子學(xué)和電磁分析等領(lǐng)域。如今，GPU模擬已經(jīng)成為大多數(shù)模擬開發(fā)團隊關(guān)注的重點，因為GPU所配備的內(nèi)存容量越來越高，使我們能夠在工作站級別的GPU上處理真正的工業(yè)級問題了。

Ozen工程師表示：毫不夸張地說，我們的團隊運行這個CFD（計算流體動力學(xué)）模型所需的時間甚至不到喝一杯咖啡的時間。對于所有從事模擬工作的工程師來說，工作站生產(chǎn)力的提升讓我們所有人都感到非常滿意和激動。

戴爾Precision 7960塔式工作站，4顆頂級GPU加持

上文中Ozen公司提到的工作站就是：戴爾Precision 7960塔式工作站，可搭載4顆高端GPU！

戴爾Precision 7960塔式工作站是一款性能強勁的設(shè)備，它搭載了英特爾?至強?56核處理器。該工作站設(shè)計了非常寬敞的機箱，能夠在內(nèi)部輕松安裝多達4個NVIDIA? RTX? 6000 Ada Generation GPU。這為用戶提供了極大的靈活性，可以滿足計算流體動力學(xué)（CAE）工作流程、渲染和可視化等高要求任務(wù)，釋放強大的計算性能。

爾Precision 7960塔式工作站所搭配的NVIDIA? RTX? 6000 Ada是一款基于NVIDIA Ada Lovelace架構(gòu)的高端工作站GPU，支持最高48GB的ECC圖形內(nèi)存。配備了142個最新一代RT Core核心、568個Tensor Core核心和18176個CUDA? Core核心，這些核心共同工作，提供強大的計算性能和高效的AI圖形處理能力。與上代架構(gòu)的RTX? A6000相比，RTX? 6000 Ada在單精度浮點運算、RT Core性能、Tensor性能等方面均有顯著提升。這也是戴爾Precision 7960塔式工作站選擇它的重要原因。

前文我們也提到了GPU對于工程設(shè)計領(lǐng)域的重要性，而搭載一個或多個NVIDIA? RTX? 6000 Ada GPU的戴爾Precision 7960塔式工作站則將GPU算力發(fā)揮至極，堪稱頂級工作站的典范，給設(shè)計師們構(gòu)建出了一個強大的本地處理平臺。它能夠高效地處理各種復(fù)雜的設(shè)計模型和數(shù)據(jù)集，并且支持設(shè)計師探索擁有更多細節(jié)的模型。跨時代的GPU算力，更有助于推動整個工程設(shè)計領(lǐng)域邁向新的紀元。

如果你也在關(guān)注工程設(shè)計領(lǐng)域，那么不妨體驗一下這款擁有4顆GPU的戴爾Precision 7960塔式工作站“大殺器”！

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