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工業(yè)仿真軟件大佬Ansys又出報(bào)告了。
主題是研究高性能計(jì)算在工程仿真中的應(yīng)用情況。

調(diào)研委托Peerless Research Group進(jìn)行，包括仿真研發(fā)和設(shè)計(jì)工程師、工程經(jīng)理、IT經(jīng)理和高管，一共747人。

老規(guī)矩，先看幾個(gè)重要結(jié)論——

縮短設(shè)計(jì)周期是一半以上用戶在工作中面臨的最大挑戰(zhàn)；

超過五分之一的人表示，他們最重要、最頻繁的仿真必須通宵運(yùn)行至少9至48個(gè)小時(shí)以上（2014年為近四分之一）；

由于周轉(zhuǎn)時(shí)間的限制，大約三分之一的人降低了幾乎所有模型的大小或精確度；

使用云資源的人越來越多。超過四分之一的受訪者表示，使用云解決方案可以減少模擬的周轉(zhuǎn)時(shí)間限制，高于2014年的12％；

企業(yè)已經(jīng)從以工作站為中心的工作流轉(zhuǎn)變?yōu)槔貌块T集群、云資源、移動(dòng)設(shè)備和傳統(tǒng)工作站的混合；

有18％的受訪者正在使用云進(jìn)行工程仿真，另有18％的人計(jì)劃在未來12個(gè)月內(nèi)使用云；

使用128個(gè)以上CPU核計(jì)算資源的用戶比例是6年前的3倍。

以下是我們節(jié)選并整理的報(bào)告原文，完整報(bào)告可以掃描二維碼聯(lián)系小F獲取。

Ansys仿真研報(bào)-CAE仿真計(jì)算中的HPC使用報(bào)告

1. 仿真工程師們的現(xiàn)狀如何？

1.1、如何縮短設(shè)計(jì)周期，這問題令人頭禿

報(bào)告指出工程師正在面臨越來越大的壓力，要求他們更快地完成更好的設(shè)計(jì)。
52%的人表示在工程設(shè)計(jì)中所面臨的最大業(yè)務(wù)挑戰(zhàn)是如何縮短設(shè)計(jì)周期，其次才是對質(zhì)量和創(chuàng)新的要求。

設(shè)計(jì)周期究竟冗長到了什么地步？

報(bào)告顯示，21％的工程師經(jīng)常有需要連續(xù)通宵執(zhí)行9至48個(gè)小時(shí)以上的仿真任務(wù)。
在中型公司（100-999人）這一比例甚至達(dá)到了25%。

如何才能把需要數(shù)天的超大規(guī)模仿真任務(wù)壓縮到短短幾小時(shí)之內(nèi)：《從4天到1.75小時(shí)，如何讓Bladed仿真效率提升55倍？》

1.2、使用多核資源運(yùn)算仿真任務(wù)的用戶比例大幅增長

為了完成這些“超長待機(jī)”的仿真任務(wù)，工程師必須要獲取大量的計(jì)算資源。
在2014年的報(bào)告中，只有10％的人使用超過32個(gè)以上的內(nèi)核，僅僅3％的受訪者使用了128個(gè)以上的內(nèi)核。

Ansys仿真研報(bào)-仿真計(jì)算所用核數(shù)統(tǒng)計(jì)

如今，使用多核資源運(yùn)算仿真任務(wù)的用戶比例大幅增長。有44％的用戶使用了12個(gè)以上的內(nèi)核并行處理其最大的仿真應(yīng)用程序，18％的用戶使用的內(nèi)核數(shù)量超過36個(gè)，9％的人使用超過132個(gè)內(nèi)核。
預(yù)計(jì)今后使用更多內(nèi)核的用戶比例將繼續(xù)增長。25％的受訪者希望在未來的12個(gè)月內(nèi)能夠使用36個(gè)以上的內(nèi)核來運(yùn)行仿真任務(wù)，13％的受訪者則希望擁有132核以上的仿真資源。

1.3、誰都別動(dòng)我的仿真預(yù)算

2020年，世界上絕大多數(shù)的主要經(jīng)濟(jì)體都出現(xiàn)了一定程度的經(jīng)濟(jì)下行，許多企業(yè)也在精打細(xì)算過日子，不少項(xiàng)目甚至被整個(gè)砍掉。

但當(dāng)被問未來仿真解決方案的預(yù)算會(huì)增加還是減少時(shí)，31％的人表示在未來12個(gè)月會(huì)增加更多的預(yù)算，35％的人表示保持不變，只有9％的人會(huì)減少預(yù)算。

“這凸顯了HPC資源在工程仿真方面的重要性，” Ansys戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系總監(jiān)Wim Slagter說，“盡管全球范圍內(nèi)的新冠大流行引發(fā)了經(jīng)濟(jì)動(dòng)蕩，但只有9％的受訪者表示將減少使用HPC仿真預(yù)算。顯然，很多工程組織都看到了這項(xiàng)技術(shù)在提升生產(chǎn)率方面的價(jià)值。”

2. 是什么在讓工程師們抓狂？

在整個(gè)設(shè)計(jì)周期中更高頻地運(yùn)行仿真的能力是一項(xiàng)至關(guān)重要的競爭優(yōu)勢。
更快，更高頻，更準(zhǔn)確的仿真可以加快產(chǎn)品上市時(shí)間，并帶來更好的產(chǎn)品。但是，受現(xiàn)有資源的限制，許多公司無法充分利用仿真的潛力。

2.1、缺乏計(jì)算資源導(dǎo)致仿真細(xì)節(jié)受限

當(dāng)前工程仿真的主要矛盾已經(jīng)轉(zhuǎn)化為工程師日益增長的算力需求同企業(yè)落后的計(jì)算資源之間的矛盾。計(jì)算資源的限制導(dǎo)致許多工程師無法充分發(fā)揮仿真應(yīng)用的潛力。

在各種規(guī)模的企業(yè)中，缺乏計(jì)算資源是常態(tài)。

Ansys仿真研報(bào)-52%的仿真工程師因缺乏計(jì)算資源而導(dǎo)致仿真細(xì)節(jié)受限進(jìn)而導(dǎo)致結(jié)果大打折扣

33%的受訪者因?yàn)榭偸桥挪坏劫Y源而不得不對仿真模型的細(xì)節(jié)大小和數(shù)量進(jìn)行限制，另有42%的受訪者有超過一半的概率會(huì)遇到這種糟心事，只有25%的受訪者表示幾乎不存在這種困擾。

2.2、仿真細(xì)節(jié)受限導(dǎo)致了低保真結(jié)果，結(jié)果可用性大幅下降

Ansys仿真研報(bào)-33%的仿真工程師因缺乏計(jì)算資源而限制仿真模型的細(xì)節(jié)大小

對仿真模型細(xì)節(jié)大小和數(shù)量的限制嚴(yán)重影響了結(jié)果的質(zhì)量。
有20％的受訪者報(bào)告說他們總是因?yàn)榉抡婕?xì)節(jié)的大小和數(shù)量受限而導(dǎo)致低保真結(jié)果，52%的受訪者表示這種情況發(fā)生的概率超過一半。

2.3、缺乏足夠IT專業(yè)能力支持

新冠疫情的蔓延讓全球很多企業(yè)都迅速改變了工作模式和策略。

Ansys仿真研報(bào)-51%的人認(rèn)為最需要提高IT運(yùn)營效率

面對疫情的影響，51%的受訪者認(rèn)為最需要優(yōu)先解決的事情是提高IT運(yùn)營效率，從而更好地利用硬件和軟件資源；48％的受訪者則認(rèn)為需要優(yōu)先考慮采用遠(yuǎn)程協(xié)作和數(shù)據(jù)管理工具來應(yīng)對新冠疫情帶來的變化。

3. 是什么在阻礙仿真效率的提升？

47%的使用者認(rèn)為公司設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)及IT支持團(tuán)隊(duì)缺乏相應(yīng)的能力，導(dǎo)致他們難以更大規(guī)模地使用仿真工具，提升仿真效率。

Ansys仿真研報(bào)-44%的仿真工程師表示他們?nèi)狈δ苁褂孟鄳?yīng)仿真技術(shù)的IT硬件和支持性基礎(chǔ)架構(gòu)

44％的受訪者表示他們?nèi)狈δ苁褂孟鄳?yīng)仿真技術(shù)的IT硬件和支持性基礎(chǔ)架構(gòu)。
30％的人認(rèn)為公司并不重視對仿真技術(shù)和數(shù)字原型的使用。

6年來，典型的工業(yè)仿真計(jì)算場景已經(jīng)從單個(gè)工作站這種單機(jī)模式逐漸演變?yōu)榘ぷ髡尽⒐P記本、集群和云端的復(fù)雜混合環(huán)境。

Ansys仿真研報(bào)-43%的仿真工程師表示僅在臺式工作站或筆記本上跑仿真任務(wù)

當(dāng)被問及公司通常在什么環(huán)境下運(yùn)行仿真應(yīng)用時(shí)，有43％的受訪者表示他們僅在臺式工作站或筆記本上跑任務(wù)。
雖然這一數(shù)據(jù)相比2014年的63％有著顯著的下降，但從公司規(guī)模分析，IT能力更強(qiáng)的大公司比例為34%，而IT能力相對更弱的中小公司比例為50％。

從單機(jī)到集群
從集群到云端，包括純云、混合云
再到多云、跨不同地域的協(xié)同管理
每一步對企業(yè)的傳統(tǒng)IT管理和運(yùn)營工作都是重大挑戰(zhàn)。

在這個(gè)實(shí)證中，我們沒有給用戶增添任何新計(jì)算資源，僅通過IT層面的優(yōu)化就讓用戶運(yùn)算20000個(gè)VCS任務(wù)的效率提升了50倍：《EDA云實(shí)證Vol.7：揭秘20000個(gè)VCS任務(wù)背后的“搬桌子”系列故事》

更重要的是，怎么才能減少仿真設(shè)計(jì)工程師的IT負(fù)擔(dān)，讓他們能專注于設(shè)計(jì)本身。
讓那些需要人工低效做的事，自動(dòng)化高效處理。
把一堆需要寫的代碼，變成圖形化操作界面。
用筆記本也能跑大規(guī)模的任務(wù)。

fastone平臺讓用戶可以不改變使用習(xí)慣，自動(dòng)化地完成工作：
直接通過圖形界面提交任務(wù)《怎么把需要45天的突發(fā)性Fluent仿真計(jì)算縮短到4天之內(nèi)？》
使用DM工具簡單高效進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸《LS-DYNA求解效率深度測評│六種規(guī)模，本地VS云端5種不同硬件配置》

4. 繼續(xù)買買買新硬件和上云，怎么選？

與6年前相比，升級和替換計(jì)算硬件仍然是提高仿真性能的最重要的策略之一。

Ansys仿真研報(bào)-48%的人選擇升級現(xiàn)有硬件,43％的人直接購買新服務(wù)器設(shè)備

將近一半（48％）的受訪者傾向于升級現(xiàn)有硬件，而43％的受訪者更喜歡直接購買新設(shè)備。
36%的受訪者希望公司能夠購買更多的許可證，這樣他們就可以用更多的計(jì)算資源來跑仿真任務(wù)。

超過四分之一（28%）的受訪者表示會(huì)通過上云來提升仿真性能，這一比例在6年前只有12%，提升幅度最大。
上云已經(jīng)成為加快仿真效率的一個(gè)重要解決方案。

上云有哪些好處？

Ansys仿真研報(bào)-53%的人認(rèn)為云計(jì)算適合爆發(fā)性大規(guī)模計(jì)算資源

56%的受訪者認(rèn)為是協(xié)同與監(jiān)控能力。
53%的人認(rèn)為云端短時(shí)間內(nèi)能夠獲取計(jì)算資源的能力非常突出。

我們調(diào)度了十萬核CPU，幫助用戶將原本預(yù)估數(shù)年的超大型任務(wù)壓縮到了一天以內(nèi)：《提速2920倍！用AutoDock Vina對接2800萬個(gè)分子》

關(guān)于fastone云平臺在其他應(yīng)用上的表現(xiàn)，可以點(diǎn)擊以下應(yīng)用名稱查看：HSPICE │ Bladed │ Vina │ OPC │ Fluent │ Amber │ VCS │ LS-DYNA

我們有個(gè)為應(yīng)用定義的計(jì)算云平臺——

集成多種應(yīng)用，大量任務(wù)多節(jié)點(diǎn)并行
應(yīng)對短時(shí)間爆發(fā)性需求，連網(wǎng)即用
跑任務(wù)快，原來幾個(gè)月甚至幾年，現(xiàn)在只需幾小時(shí)
5分鐘快速上手，拖拉點(diǎn)選可視化界面，無需代碼
支持高級用戶直接在云端創(chuàng)建集群

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