Ansys Speos | 新型計(jì)算方法：使用 GPU 提升計(jì)算速率

前言

Speos 在2022R2版本中正式推出 GPU 計(jì)算功能，相比于 CPU 計(jì)算，相同HPC32配置，高性能顯卡在仿真計(jì)算中將會更顯計(jì)算優(yōu)勢，在仿真數(shù)據(jù)量大、材料屬性復(fù)雜、光源種類多的條件下，Speos 視覺模擬會消耗更多仿真計(jì)算時間。當(dāng)模擬參數(shù)設(shè)置偏差，或者視野選擇不準(zhǔn)確，重新模擬耗費(fèi)的時間會很長，GPU 同樣提供實(shí)時預(yù)覽 preview 功能，快速檢查視覺模擬對參數(shù)設(shè)置和視野選擇的準(zhǔn)確性，通過 GPU 持續(xù)渲染，得到從低精度到高精度的實(shí)時模擬效果，一旦發(fā)現(xiàn)模擬出現(xiàn)問題可以隨時停止，修改參數(shù)后再重新模擬，提高了模擬效率，新版本發(fā)布中，GPU preview 同樣可以保存實(shí)時渲染結(jié)果為XMP。

GPU計(jì)算能力

1 – 打開任意仿真，建立視覺模擬模型，與常規(guī)的亮度模擬相同，在 speos 中建立光源（包括環(huán)境光），探測器，零件材料，逆向模擬。

2 – 在file-speos option中，勾選顯卡選項(xiàng)，會顯示32HPC運(yùn)算。顯卡性能越高在計(jì)算中越能體現(xiàn)計(jì)算速度。

3 – 點(diǎn)擊inverse/direct simulation，在tools中選擇GPU計(jì)算。

4 – GPU計(jì)算性能說明，同樣對于108光線數(shù)，相同光線數(shù)GPU A6000的計(jì)算速度相當(dāng)于CPU 600核左右，而仿真結(jié)果相同。

5 – GPU計(jì)算同樣支持Speos core的計(jì)算。

GPU Preview 實(shí)時預(yù)覽功能

1.點(diǎn)擊inverse/direct simulation，在tools中選擇preview計(jì)算。點(diǎn)擊選擇建立好的模擬，再點(diǎn)擊preview開始實(shí)時預(yù)覽。實(shí)時預(yù)覽需要GPU性能的支持，如果GPU性能差則相同時間渲染的精度會比較低。如果設(shè)置的探測器分辨率超過顯示器分辨率，在預(yù)覽生成之前會彈出警告提示，點(diǎn)擊確定后，會自動壓縮分辨率顯示。

 
2.實(shí)時預(yù)覽調(diào)整

亮度調(diào)整：點(diǎn)擊default max value切換到手動調(diào)整最大亮度，然后輸入合適的亮度值以獲得合適的預(yù)覽亮度。

調(diào)整視角：使用鼠標(biāo)單擊旋轉(zhuǎn)視角，滾輪縮放視野

等待渲染：每次調(diào)整視角后，speos都會重新開始渲染，隨著渲染時間增加，渲染精度也會慢慢提高，視野內(nèi)的噪點(diǎn)會慢慢消失，陰影會慢慢顯現(xiàn)出來。

3.GPU preview保存仿真結(jié)果。Preview的仿真結(jié)果可以XMP或圖片格式導(dǎo)出正在進(jìn)行的實(shí)時預(yù)覽模擬的結(jié)果，快速探索模擬結(jié)果并進(jìn)行分析。

Speos現(xiàn)在提供GPU計(jì)算，極大地提高了模擬性能，而且精度沒有損失，性能成本比前所未有，支持多GPU線性可擴(kuò)展性，相比于HPC的搭建，GPU搭建更方便。