以GPU加速仿真分析,Cloudhin助力西工大国防科技实验室CFD计算

2021-02-23 15:29:38 admin 109

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Cloud hin,寓意以“云计算助力科技发展”



Cloud hin的品牌目标是“解决计算的问题”,品牌定位是“让专业的计算机装备为无限的计算潜能服务”。


针对科学计算的GPU加速技术在过去十多年里得到巨大发展,其主要依赖于GPU性能的提升。过去,如果要搞深度学习,或者数值计算系统求解的GPU加速,通常只能使用专用计算卡,包括Quadro系列Tesla系列等。然而,随着NVIDIA发布30系GPU,旗舰卡3090有着比TITAN更高的性价比,同时兼顾了市面上部分科学计算的使用。


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Cloudhin云轩GPU服务器支持多样化GPU卡定制,满足客户的全方位高运算需求




核心科研程序均享GPU加速






如今已有近600个应用程序通过NVIDIA GPU实现了提速。这些应用程序涵盖了物理、生物科学、分子动力学、化学和天气预报等各个领域。其中包括全球最热门的前15个核心科学应用程序,也都是通过GPU实现加速的。


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  • GROMACS(化学)– 分子动力学应用程序,旨在模拟包含了数百到数百万个粒子的系统的牛顿运动方程。

  • ANSYS(流体动力学分析)– 模拟液体和气体与表面的相互作用。

  • Gaussian(化学)– 预测分子系统的能量、分子结构和振动频率。

  • VASP(化学)– 用于从头计算法量子力学分子动力学模拟。

  • NAMD(化学)– 大型生物分子系统的高性能模拟。

  • Simulia Abaqus(结构分析)– 用于结构力学的模拟和分析。

  • WRF(天气/环境建模)– 数值天气预报系统,专为大气研究和操作预测应用程序而设计。

  • OpenFOAM(流体动力学分析)– 通用型 CFD 软件的求解器库。

  • ANSYS(结构分析)– 对高频和高速电子元件中的 3D 全波电磁场进行建模。

  • LS-DYNA(结构分析)– 结构力学的模拟和分析工具。

  • BLAST(生物科学)– 应用最为广泛的生物信息学工具之一。

  • LAMMPS(化学)– 经典分子动力学程序包。

  • Amber(化学)– 专门针对生物分子系统模拟而开发的分子动力学应用程序。

  • Quantum Espresso(化学)– 一套集成的计算机代码,用于电子结构计算和纳米级材料建模。

  • GAMESS(化学)– 用于模拟原子和分子电子结构的计算化学套件。


这些工具本身无法实现性能的递增性提升。但通过采用NVIDIA GPU的服务器,其性能通常可提高10倍或更多。




Cloudhin加速仿真分析

助力国防科技实验室CFD计算






计算流体仿真力学(简称:CFD)主要应用于热能动力、航空航天、机械设计、土木水利、环境化工等工程领域。尤其在航空、汽车等工业领域,利用CFD进行反复设计、分析、优化已成为标准的必经步骤。国内外飞机厂商也利用CFD取代了大量实物试验,大幅减少了风洞试验量。


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随着CFD应用的不断深入,我国高校和科研院所也开始对其加大研究,比如西北工业大学与中航商用飞机有限公司联合进行的机翼颤振分析软件的并行化开发、上海交通大学开发的气动优化设计分析软件和具有自主知识产权的CFD平台。


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西北工业大学—翼型、叶栅空气动力学国防科技重点实验室拥有我国唯一亚洲最大的低速翼型风洞。该实验室是我国飞行器和航空发动机翼型、叶栅空气动力学设计与分析、验证的重要研究基地


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CFD是一个计算需求强烈的领域,不过值得庆幸的是,GPU对线性系统的求解有着天生优势,通常能够节约几倍计算时间。Cloudhin®云轩成功为西北工业大学定制GPU工作站及服务器对于追求以高稳健性、高精度为目标的CFD仿真分析带来了卓越的计算性能体验




Cloudhin场景化定制算力

全方位满足各种行业运算需求






Cloudhin®云轩专业售前工程师毕业于NVIDIA深度学习研究所无论是如高性能计算一类传统的计算场景,还是如边缘计算一类的新兴计算场景,均可为您量身定制适用于不同场景、不同应用负载的AI加速服务器硬件,以及提供计算资源管理平台。


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深度学习AI服务器/工作站可预装ubuntu、centos、redhat、TensorFlow、cuda、cudnn等软件环境,让您收到即用,快速开展科研项目


强大的异构计算能力:

整机设计采用CPU+GPU异构设计方案,支持搭载双片Intel Xeon处理器和最高4路RTX 3080/3090 GPU,为用户各项应用提供最佳性能,轻松完成专业繁复的计算任务。 


优秀的产品设计:

通过定制高质量液冷系统使GPU和处理器可超频工作,进而获得更强性能。每个服务器机架的硬件包装密度可最大化,即使在连续负载下,也可调出硬件的最佳性能而无需担心任何散热问题。广泛应用于3D渲染、深度学习、科学计算等领域。


摒除噪音污染:

液冷散热,解决机器发热量大、噪音刺耳等问题,即使身处其侧,亦觉平风静浪。


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