ABAQUS有限元分析应用与工作站配置方案
XASUN是当今市场唯一能提供塔式、超级、机架、便携、特种等图形工作站全方面解决方案的品牌。拥有完整、完美、可靠、静音的高性能工作站全套产品系列，为行业用户在高性能计算、CAD/CAM/CAE、图形图像处理、虚拟仿真、三维动画、视频编辑等应用提供强劲、高效的定制专业级图形工作站。
1 ABAQUS软件介绍
ABAQUS是一款功能强大的有限元分析软件，它可以分析复杂的固体力学、结构力学系统，特别是能够驾驭非常庞大复杂的问题和模拟高度非线性问题。ABAQUS可做单一零件的力学和多物理场的分析，还可做系统级的分析和研究
2 ABAQUS求解器
ABAQUS在大量的高科技产品研究中都发挥着巨大的作用，它有两个主求解器模块— ABAQUS/Standard和ABAQUS/Explicit。
l ABAQUS/Standard的并行求解器包括：具有动态负载均衡功能的并行直接稀疏矩阵求解器、基于区域分解的并行迭代求解器和并行Lanczos特征值求解器；
l ABAQUS/Explicit的并行求解器也是基于区域分解的，
3．ABAQUS并行计算特点
ABAQUS支持Threads和MPI两种模式的并行。Threads模式在SMP架构的图形工作站上运行，而MPI模式在分布式集群系统上运行。
31 ABAQUS求解器计算特点
求解器
Abaqus/Standard
Abaqus/Explicit
算法分类
隐式算法
显式算法
主要应用
静力、模态、屈曲等
接触、碰撞、冲击
算法特点
内存占用少，硬盘io低
对硬件要求
内存容量大，磁盘io快，读写带宽高，进程通信量大
CPU要求高
显式和隐式对计算机配置（CPU、内存、硬盘io和读写带宽）侧重点是不同的，例如增加CPU数目能够提高显式的计算速度，对动态隐式则帮助不大。增加内存的比例能够提高隐式的求解速度等。
32 ABAQUS运行与计算机配置
通常决定网格计算速度的因素有三个方面：
1 计算模型的大小和复杂度
2 图形工作站硬件配置
CPU核数和频率、内存容量、硬盘IO读写带宽和IOPS、总线频率
3 *** 作系统和应用软件的优化设置
下面主要谈硬件方面：
CPU----决定网格计算速度
内存---决定的网络计算规模
硬盘---决定隐式计算中间数据回写性能
显卡---决定计算结果的图形生成可视化模型规模和性能
分类
CPU核数
内存
硬盘IOPS
硬盘带宽
隐式计算(静态） 高 高 中 低
隐式计算(动态） 低 高 高 高
显式计算 高 低 低 中
关于CPU和内存的要求
首先CPU和内存频率越高,计算速度就会越快。如确保CPU所有的核心100%进行运算,所进行运算的数据容量一定不要超过可使用的空闲内存容量,否则整个计算过程要被内存空间不足,从虚拟内存、硬盘中频繁数据调用读取,造成cpu时间延迟等待
关于网络计算规模对应CPU核数
从现有规格Xeon E3、Xeon 5600处理器规格来讲，通常小规模（300万网格以内）推荐4核图形工作站，中大规模（600万网格以内）推荐8核图形工作站，超大规模（1000万网格）推荐12核图形工作站。
核与内存容量的比例
每个核与内存数据计算量大概在1:4~8比较合理 ，例如4核对应内存16GB~32GB，8核对应32GB~64GB，12核对应48GB~96GB，当然内存越大越好，XASUN独有的内存虚拟硬盘软件可以帮助你大幅缩短数据交换时间。
网格规模与内存容量合理分配
如果设置ABAQUS使用的内存上限超过实际的物理内存，调用的数据就会从虚拟内存、硬盘来读去，CPU的等待时间大大变长，造成计算速度整体下降。所以务必保证控制好数据占用内存容量上限，必须是计算机物理内存实际能空闲提供给ABAQUS使用的内存。
硬盘的性能
在计算过程中，如果内存容量不够, 数据文件是放在硬盘上的, 如果内存足够大的话, 这个文件则会由ABAQUS进行任务调度放入内存以提高速度, 即设定内存使用量的百分比 这个不是指所需的内存量, 而是作为一个控制磁盘剩余空间的参数
内存容量毕竟有限，如果模型特别大的话，两类文件加起来得几十个GB，肯定得往硬盘里写数据。所以提升效率最经济的方法就是把硬盘读写的速度提上去，就得通过RAID方式提升硬盘的读写性能，详细推荐参考下面配置方案中得硬盘使用。
计算中的 *** 作软环境注意
一般计算所用的 *** 作系统，基本都是window和linux 64位，但是基于Linux环境的计算时间普遍比Windows环境要短的多，另外安装过程也有很多注意事项，只有对整个运行过程非常了解，设置合理，对计算速度提升非常大的。
在ABAQUS的有限元模型分析计算中，会生成临时文件，尽量将文件存储介质放到最快的存储介质上，对整体运算也是非常重要的。
由于内存读写速度比硬盘读写速度快，所以如果计算机配置不变的情况下，要达到最快计算速度，就要在计算时让两种临时文件都放在内存中。
3 ABAQUS工作站配置方案
方案1 中小规模网格计算配置方案
定位 适合100万以内自由度(30万节点)的计算规模
机器型号: XASUN T3 13216-S11A1AA
主要配置 4核Xeon 32/16GB/Qadro600/120G SSD+1TB SATA
硬件配置明细
CPU 4核Xeon E3 1230 32G/12MB/64GTs/超线程/Turbo
芯片组intel C204 Chips
内存 4G DDR3 1333 Reg ECC 4
显卡Nvidia Quadro 600 1GB
系统盘120GB SSD 6Gbps
数据盘1TB SATA企业级
光驱DVD刻录机
工作站平台XASUN SX9SCAC105P7S （700W EPS）
噪音控制系统静音级(全速计算45分贝以内)
硬件性能指标
CPU运算速度每秒512亿次
GPU像素填充率:256GB/s,显存带宽256GB/s 96个流处理器，1GB GDDR3显存
硬盘 IO读写带宽270/200MB/S，IOPS 3万次/秒
硬件升级能力
CPU 支持XeonE3全系列
内存槽4个，单根内存最大8GB，最大容量32GB
硬盘位 4个，单块最大SAS：1TB、SATA：2TB
*** 作系统
支持Windows Server 2003、2008
支持Windows XP、Vista、7
支持Redhat、Suse Linux全系列
应用软件
基于windows、linux环境下软件全系列
报价 18500
该配置特点：
CPU采用intelSandy Bridge Xeon E3处理器，使用了新的环形总线设计，这条环形总线由四条独立的环组成。环的访问总会自动选择最短的路径，以缩短延迟。随着核心数量、缓存容量的增多，缓存带宽也随时同步增加，因而能够很好地扩展到更多核心，这样，SNB每个核心的三级缓存带宽都是96GB/s，堪比高端Westmere，而四核心系统更是能达到384GB/s，因为每个核心都在环上有一个接入点。
环形总线的存在，可以大大减少核心访问三级缓存的周期。在以往的产品中，多个核心共享一个三级缓存，需要访问的话必须先经过流水线发送请求，在进行优先级排序之后才能进行。新的环形总线将三级缓存分割成了若干部分，借助于每个节点，核心可以快速的访问LLC。
另一个亮点就是 “AVX高级矢量扩展”指令集”，Sandy Bridge平台的SIMD演算单元扩展到了256bits，同时数据传输也获得显著提升，AVX指令集使得CPU内核浮点运算性能提升到了2倍。
方案2 中大规模的网格计算配置方案
定位 适合300万以内自由度(100万节点)的计算规模
型号 XASUN T5 23148-A43B
主要配置 8核Xeon 306/48GB/Qadro2000/4300G SAS
硬件配置明细
CPU 四核Xeon X5667 2 306G/12MB/64GTs/超线程/Turbo
内存8G DDR3 1333 Reg ECC6
显卡 Nvidia Quadro 2000
系统盘 300G 6Gbps SAS
硬盘阵列 300G 6Gbps SAS 3
光驱 DVD刻录机
工作站平台 XASUN SA6C105PAS （1000W EPS）1
显示器 可选
噪音控制系统 静音级(全速计算45分贝以内)
硬件性能指标
CPU运算速度每秒979亿次
GPU像素填充率:10GB/s,显存带宽416GB/s
192个流处理器，1GB GDDR5显存
硬盘IO读写带宽450/400MB/S
网络端口 通过汇聚功能，实现2Gbps
硬件升级能力
CPU 支持Xeon5600全系列
显卡 支持Quadro FX全系列，支持双Quadro Plex
内存槽 12个，单根内存最大16GB，最大容量192GB
硬盘位 4个，单块最大SAS：1TB、SATA：2TB
PCI扩展 1PCIE x8,2PCIE x4,3PCI-X
*** 作系统
支持Windows Server 2003、2008
支持Windows XP、Vista、7
支持Redhat、Suse Linux全系列
应用软件 基于windows、linux环境下软件全系列
报价 49700
方案3 超大规模的网格计算配置方案
定位 适合600万以内自由度(200万节点)的计算规模
型号 XASUN EX5 22996-A16S42RC
CPU 四核Xeon X56702 293G/12MB/64GTs/超线程/Turbo
内存8G DDR3 1333 Reg ECC12
显卡Nvidia Quadro 4000
系统盘 600G 6Gbps SAS
硬盘阵列250G 6Gbps SSD 4
8port SAS2-RAID
光驱 DVD刻录机
工作站平台 XASUN SA6C105PAS （1200W EPS）
噪音控制系统 静音级(全速计算45分贝以内)
*** 作系统
支持Windows Server 2003、2008
支持Windows XP、Vista、7
支持Redhat、Suse Linux全系列
应用软件
基于windows、linux环境下软件全系列
报价 98000
定位 适合办公环境下的,1000万以内自由度(300万节点)的计算规模
分布式静音集群配置
集群硬件 管理节点
型号XASUN R5 22764-A83RB
配置
◇19"标准, 4U机架式
◇2颗 6核Xeon X5650 266GHz，12M L3，QPI64GTs
◇64GB DDR3-1333 RECC
◇Quadro 4000 2GB 专业图
◇超级硬盘 8块300G 6Gbps SAS硬盘
◇阵列 1块 6Gbps SAS-RAID
◇双1000M以太网接
◇1200W EPS 电源
◇可选Infiniband高速互联卡
计算节点 3台
型号 XASUN RS5 22748-A13i
配置
◇19"标准, 4U机架式
◇2颗 6核Xeon X5650 266GHz，12M L3，QPI64GT
◇48GB DDR3-1333 RECC
◇系统盘1块 300G 6Gps SAS硬盘
◇双1000M以太网接口
◇700W EPS 电源
◇可选Infiniband高速互联卡
交换机 8口千兆交换
KVM系统 8口 KVM切换器
机柜19"标准，含网络布线系统、散热系统、供电系统、导轨、托架，22U
稳压源 净化稳压电源10KVA
分布式集群性能指
计算速度 48核,浮点性能5107亿次/秒
内存总容量 208GB DDR3-1333 RECC
集群存储 2TB SAS 读写带宽1400MB/s、900MB/s
噪音控制 控制在45分贝以内
*** 作系统及软件 支持windows和linux环境Nastran HyperWorks LMS ANSYS ABAQUS FLUENT ADINA RADIOSS
总计¥198,00000
使用Ansys产品计算的领域很多，有的是非常适合用GPU计算的，这个时候配块Tesla比上多核CPU好，就算是为了省钱，上两块游戏卡都很有效果；有的是不适合GPU计算的，这种时候Tesla对性能提升相当有限，堆CPU核心和内存就好。预算范围内看单路多核还是双路4/6核更有性价比，看着挑就是。另外，有些任务的并行性很差，这种情况可能CPU选择高频的i7 7700K会有更好的性能。然后是如果要稳定，而且计算经常一算好几天的，买品牌工作站，起码也是要服务器/工作站级别的配件。否则买品牌好点的中高档配件就行。再然后，现在如果不着急的可以等AMD的锐龙相关的配件成熟点再配，3K的1700X，如果有对应的双路方案或者Ansys做了优化之后，同等价格能配出性能强很多的主机。
打开materialsstudio,然后点击设置就能切晶胞。MaterialsStudio是一套材料科学的仿真软件，MS是在化学和材料领域，为结构和计算器研究者所设计的专业仿真软件，提供用户流畅的 *** 作接口，并包含完整的运算方法，让使用者容易上手并提供功能强大的仿真能力。
研究者通过MS提供的先进丰富多种算法进行综合分析计算，在性质预测、聚合物建模还是X射线衍射模拟，通过一些简单易学的 *** 作来得到切实可靠的数据。协助科学家解决重要问题，研发世界上最先进的材料。
XASUN当今世界唯一能提供塔式、机架、便携式、特种结构等规格，提供单路、双路、四路、八路最先进架构的高端图形工作站，XASUN紧随世界领先的intel和AMD的计算处理硬件主流技术,和Nvidia和ATI高性能图卡以及一流的硬盘阵列技术，打造出具有超级性能的XASUN图形工作站和服务器，同时充分了解不同行业应用软件的计算特点，灵活方便的配置架构，使应用软件在任何一台支持基于Windows、Linux等主流 *** 作系统的服务器或工作站上最高效率的进行运算，从而最大限度的发挥工作站硬件性能和网络资源。
ANSYS软件是融结构、流体、电场、磁场、声场分析于一体的大型通用有限元分析软件。
可以用来求解结构、流体、电力、电磁场及碰撞等问题。可应用于以下工业领域： 航空航天、汽车工业、生物医学、桥梁、建筑、电子产品、重型机械、微机电系统、运动器械等。
软件主要包括三个部分：前处理模块，分析计算模块和后处理模块。
前处理模块提供了一个强大的实体建模及网格划分工具，用户可以方便地构造有限元模型；
分析计算模块包括结构分析（可进行线性分析、非线性分析和高度非线性分析）、流体动力学分析、电磁场分析、声场分析、压电分析以及多物理场的耦合分析，可模拟多种物理介质的相互作用，具有灵敏度分析及优化分析能力；
后处理模块可将计算结果以彩色等值线显示、梯度显示、矢量显示、粒子流迹显示、立体切片显示、透明及半透明显示（可看到结构内部）等图形方式显示出来，也可将计算结果以图表、曲线形式显示或输出。
下面是根据目前intel 目前最先进的Nehelam核心架构处理器，为ANSYS各种规模求解，打造的高性能工作站配置方案
XASUN超级计算机—集高性能、高可靠、超静音、完美配置于一身采用最先进技术与架构，彻底消除CPU、内存、硬盘、GPU在性能、容量、带宽的瓶颈
提供最合理硬件配置，确保应用软件完美运行
工作站整体更环保, 超静音
XASUN最新ANSYS典型求解配置
该配置全部重新升级，显卡全部配备基于Fermi架构集高性能计算和可视化与一体功能，硬盘容量提升
一 中小规模CAE前后处理求解的工作站配置
求解规模: 100万~1000万 自由度( 300万节点以内)
工作站配置要求：
CPU Core i7 920/940/965/975
内存 6~12GB DDR3 800
显卡 Quadro FX580/Quadro FX1700
硬盘 SATA 300G 以上 7200转或1万转 ，可选 RAID0、5
*** 作系统 Windows XP 64位 SP2 中文版
XASUN四核静音级图形工作站
型号 XASUN Mi7 13012-T2AA
配置明细
主要配置 4核Corei7 306/12GB/Qadro600/1TB SATA
工作站硬件性能指标
CPU 运算速度每秒490亿次
GPU 几何三角形处理:21亿/秒，96个流处理器
磁盘阵列 IO读写带宽100MB/S，IOPS 200次/秒
网络端口 1Gbps
硬件配置明细
配件 品牌和型号 数量
CPU 四核Core i7 950 1
306G/8MB/64GTs/超线程/Turbo
芯片组 intel X58 Chips 1
内存 2G DDR3 1333 6
显卡 Nvidia Quadro 600 1GB 1
系统盘 1TB SATA企业级 7200转 2
光驱 DVD刻录机 1
网卡 千兆以太端口 1
工作站平台 XASUN AGEN2SG02P7V，700W EPS
噪音控制系统 静音级(全速计算在45分贝以内)
升级能力
显卡 支持Nvidia Quadro 全系列专业图卡
内存槽 6个，单根内存最大12GB，最大容量12GB
硬盘位 2个，单块最大SATA：2TB
PCI扩展 1PCIE x8,1PCIE x4,1PCI
*** 作系统
支持Windows Server 2003、2008
支持Windows XP、Vista、7
应用软件
基于windows环境下高性能计算应用软件全系列
报价 ￥12,900元
二 CAE中大规模前后处理的工作站配置
求解规模: 大约2000万 自由度( 600万节点以内)
工作站配置要求：
CPU 双路12核 Xeon X5650 X5660 X5670
内存 24GB DDR3 -1333 Ecc Reg
显卡 Quadro FX1800/Quadro FX3800
硬盘 SAS 300G 15000转，可选RAID0、5
SATA 32MB 500G 7200转，可选RAID 0、10
*** 作系统 Windows XP 64位 SP2 中文版
XASUN12核静音级工作站
型号 XASUN T5 22724-T2AB
配置明细
主要配置 12核Xeon266/24GB/Qadro 2000 /450GSAS+1TB2SATA
工作站硬件性能指标
CPU 运算速度每秒1277亿次
GPU 几何三角形处理:41亿/秒 192流处理器
磁盘陈列 RAID5下，IO读写带宽200MB/S，IOPS 200次/秒
网络端口 通过汇聚功能，实现20Gbps
硬件配置明细
配件 品牌和型号 数量
CPU 六核Xeon X5650 2
266G/12MB/64GTs/超线程/Turbo
芯片组 intel S5520 Chips
内存 4G DDR3 1333 Reg ECC 6
显卡 Nvidia Quadro 2000 1GB 1
系统盘 450G 6Gbps SAS 1
超级硬盘系统 1TB SATA 企业级 2
RAID0
光驱 DVD刻录机 1
网卡 千兆以太端口 2
工作站平台 XASUN SD6C105PAS，1000W EPS
噪音控制系统 静音级(全速计算45分贝以内)
硬件升级能力
显卡 支持Nvidia Quadro 全系列专业图卡
内存槽 12个，单根内存最大16GB，最大容量192GB
硬盘位 4个，单块最大SAS：1TB、SATA：2TB
PCI扩展 1PCIE x8,2PCIE x4,3PCI-X
*** 作系统
支持Windows Server 2003、2008
支持Windows XP、Vista、7
支持Redhat、Suse Linux全系列
应用软件
基于windows、linux环境下软件全系列
报价 ￥39,999元
三．CAE超大规模前后处理的工作站配置
求解规模: 4000~1亿 自由度( 1000万节点以内)
工作站配置要求：
CPU 双路12核 Xeon X5680
内存 48G~96G DDR3 -1333 Ecc Reg
显卡 Quadro FX4800/Quadro FX5800
硬盘 SAS 450G 15000转，可选RAID0、5、10
阵列卡 硬SAS高速阵列卡
*** 作系统 Windows XP 64位 SP2 中文版
XASUN顶级12核超静音图形工作站
型号 XASUN EX5 23396-A64RD
配置明细
主要配置 12核Xeon 333/96GB/Qadro 5000/高速阵列
工作站硬件性能指标
CPU 运算速度每秒1598亿次
GPU 几何三角形处理:95亿/秒, 352流处理器
磁盘阵列 RAID5下，IO读写带宽300MB/S，IOPS 400次/秒
网络端口 通过汇聚功能，实现2Gbps
硬件配置明细
配件 品牌和型号 数量
CPU 六核Xeon X5680 2
333G/12MB/64GTs/超线程/Turbo
芯片组 intel S5520 Chips
内存 8G DDR3 1333 Reg ECC 12
显卡 Nvidia Quadro 5000 25GB 1
系统盘 450G 6Gbps SAS 1
超级硬盘系统 450G 6Gbps SAS 5
8口 SAS2-RAID 1
光驱 DVD刻录机 1
网卡 千兆以太端口 2
工作站平台 XASUN SA6C107PBV，1200W EPS
噪音控制系统 静音级(全速计算45分贝以内)
硬件升级能力
显卡 支持Nvidia Quadro 全系列专业图卡
内存槽 12个，单根内存最大16GB，最大容量192GB
硬盘位 8个热插拔，单块最大SAS：1TB、SATA：2TB
PCI扩展 1PCIE x8,2PCIE x4,3PCI-X
*** 作系统
支持Windows Server 2003、2008
支持Windows XP、Vista、7
支持Redhat、Suse Linux全系列
应用软件
基于windows、linux环境下应用软件全系列
报价 ￥115,000元
交直流混合服务器是为行业应用精心定制，市场唯一同时支持交流220V与48V/24V直流混合输入，将新一代Xeon 5600 高性能处理器集成到了双路服务器中，凭借先进丰富的专业知识和技术为行业客户带来领先的业务优势。
出众的性能
XASUN 交直流混合服务器强大的性能帮助大幅提升工作效率，创造更精确更多应用价值。拥有服务器多项全新技术，先进QPI架构摆脱了传统前端总线内存带宽的瓶颈，彻底释放2颗多核Xeon强劲性能，直连架构大幅缩短CPU与内存之间数据密集读写时间，千兆以太网卡支持IO加速，6Gbsp高速硬盘和SAS2阵列技术提升硬盘IO读写带宽要求。
CPU 12核Xeon满足多任务并行计算
强大升级能力
XASUN 交直流混合服务器提供最佳的专业硬件配置方案和可扩展性，支持高达12核CPU和48GB(S5500芯片)~192GB(S5520芯片)内存，以及最新 6Gbps接口硬盘和最新阵列IOPU，能够让您的投资获得最高的回报。XASUN 交直流混合服务器具备卓越的计算能力和高IO读写和海量存储能力，能够满足行业客户不断提升数据密集型专业应用的要求，先进的管理和存储技术,具有更好的可扩充性和高可用性。
配备最新SAS2阵列提升硬盘IO带宽
最大可扩充到8块千兆以太网卡，通过汇聚，提升网口带宽到8Gbps
静音、稳定、可靠
XASUN为行业应用提供全面支持，高性能高可靠同时更安静，完美应用于办公环境，让您安心无忧，集中精力处理关键任务。XASUN与应用软件100%兼容，对应用程序、 *** 作系统和硬件配置进行测试和验证，帮助确保优化和提高应用程序的运行速度和可靠性
非常适用于金融、证券、交通、邮政、电信、能源等对服务器性能、可扩展性及可靠性要求苛刻的行业数据中心和远程的企业环境。
产品配置规格说明
外形 机架式
*** 作系统 Window 2003/2008/Linux x32/x64
处理器 2颗4核/6核Intel Xeon 5600全系列
支持6通道架构，最大带宽6396GBs
QPI总线带宽48/586/64GT/s，
芯片组 Intel S5520或S5500 +ICH10R
内存 单根1/2/4/8/16GB DDR3-1333 Reg ECC，
6或12个240pin插槽，最大容量48/192GB
硬盘和阵列 多达6个/16/24硬盘位，
SATA：单盘最大2TB，RAID0/1/10/5
SAS2:单盘最大600GB,RAID0/1/10
显卡 Matrox G200eW图形处理芯片
扩展槽 1个PCIe 86 20，3个PCIe x4 20，1个PCIe x4
网络端口 2个千兆以太端口，Intel 82574L芯片
光驱 DVD刻录机
视音频 -
输入设备 USB口：4个后置，4个连线，1个板载，
COM口：1个后置，1个连线，
PS/2口：2个
电源 220V AC交流输入，650W
48V DC/24V DC直流输入，650W
售后服务 叁年免费质保
远程技术支持服务
24~72小时内到达现场技术支持
限时快速修复承诺服务
应用范围
完全满足对精度和复杂度要求高，对CPU、内存、硬盘、显卡配置丰富的行业应用：
数据库应用
数据中心
电信级网络中心
视频监控…
虚拟主机
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