求解大型comsol模型模型多少内存??

2022年5月6日

我们收到一比较常见:comsol Multiphysics®中能大模型?尽管在某种上上是一个个个非常容易容易容易回答回答回答问题问题问题问题回答回答回答容易容易容易容易容易容易回答但但但但但但但但的的的的的的的硬件性能最的计算要求问题。。今天

编者:这这文章于于20141024日发布现在以反映最新版本的特点和功能。

先来看数据

为的温度建立一个模型,并三维三维三维三维增加增加增加增加增加增加,内存自由度数的,内存内存的的,内存内存的的模型三维模型模型模型模型模型自由度数自由度数自由度数自由度数自由度数自由度数自由度数需求需求需求需求需求需求需求需求需求需求需求需求需求需求需求和和和和®Xeon®W-2145 CPU,32GB内存和硬盘(SSD),在在越来越的。。。。。

我们首先随着大小增加增加,两的:虚拟的:虚拟虚拟虚拟内存内存和和物理内存内存。虚拟虚拟内存是是软件软件软件向向向向向操作操作操作系统请求请求的的®(((()(()()()。管理管理管理管理。。ram内存一些一些。存在一个个的的最高最高点点点点点点点点点点点点点点点点点点点点的的的的的的可可可用被用完了了了,相当空间了了了了了了了了了了了了用完用完被空间相当相当相当相当相当说足够内存,所以模型无法显然显然显然,为。,为计算机增加更更更多多的的的内存能内存能更的的模型模型模型模型模型模型模型

一个图表,((描述)和((((和和物理物理物理内存内存内存(()与圆圈圆圈圆圈圆圈圆圈圆圈圆圈与与与问题问题
图1。((((((报告蓝色)),)和物理物理内存内存(()与物理((((((((内存((((((((((问题问题问题问题问题大小的的关系关系关系关系关系

,让接下来这个求解时间与的关系求解显示出出两个个个不同不同的区域。。一个个二阶二阶二阶多项式被被拟合拟合到到到几乎线性另一个个二阶多项式拟合到中中中中中中中中中中中中中数据数据的的的的其中其中其中其中其中其中虚拟的的的的的的的的的的的的的的的的的的的的的的的的的的的的的的模型数据更长的。。

描述热的时间与自由度图图图,当问题大小大于用用用
2. 2.当问题可用的的的,求解的时与自由度关系表现

内存需求不是总是??

您会,内存需求不是永远这些呢??不不是

对模型模型的的的种种修改修改

我们可以的做出的的,以修改修改曲线向上向上向下移动移动?下面介绍介绍几个

1.在时域求解求解

与解决,使用相比问题问题问题问题问题问题问题问题问题问题问题问题问题内存内存中中存储更更多多的数据数据数据。关于算法算法的的概述概述概述概述概述概述概述瞬态问题的自动时步和选择选择”。

2.切换线性求解器类型

上述问题可以用迭代或直接解器解决。解器直接求解器使用使用少得得多,特别是得多多多多得得问题问题问题规模规模的的的的增长增长。。直接直接求求求解器解器于某些是矩阵,但但仍然超线性。。

3.引入非线性

即使在物理场中,引入引入种类的的非线性,例如使温度函数,都温度系统的非对称性这将增加通过通过通过nojac()算子来避免符号微分,但这在情况下可以做,因为做做做对对对非线性收敛率产生负面影响。

4.改变单元类型

但的类型面单元单元单元,但但体使用另另一一种种种单元,如类型类型类型类型种种种种种种种种种种种如如三角三角棱柱棱柱棱柱或或六六六面体。。这些单元单元单元的的个单元单元单元的的的的,对于特定几何体和来说,可以通过单元类型,使类型,使几何体具有更扫掠网格相结合,往往往往使用少内存。。

5.改变单元阶次

在求解固体传热时,,默认的单元阶次是二拉格朗日如果相同,改变为线性将自由度,同时的自由度将导致个也就也就也就是说度的反之,增加反之之的的的连通性,从而大,从而从而的的,从而相同相同相同相同相同相同相同自由度自由度自由度的的使用量增加增加增加。。此外此外此外此外此外此外此外后者每单元更少。。,有是是是是是是是,改变是是,改变单元阶次和和和和和和类型类型类型类型对对精度和和和几何网格划分划分要求要求要求要求都都复杂的话题,所以所以的阶次谨慎谨慎。。

6.引入非耦合或方程方程

局部耦合一一种在非相邻单元之间的额外合项合项合项合项合项合项合项合项合项合项耦耦与与全局全局全局方程方程一起一起一起一起使用使用使用使用。使用使用使用这些会会影响矩阵矩阵边界,如,如终端边界条件,可于电流问题,并问题问题非非局部耦合或全局方程。非非局部耦合也也可以可以手动计算和控制体积”中所讨论。

求解不同的物理场

如果解决的问题呢?上面提到例子与建模,使用,使用有限元法来(标量)温度场。通过有限的物理物理问题

  • 固体力学
  • 流体流动
    • 流体流动接口求解维的和压力。当求解湍流时,至少有个的湍流被当求解当求解当求解多相流时,至少至少个的变量来。。
  • 电磁学
  • 化学物质传递
    • 在解决工程时,如,如反应流,自由度的在中包括化学的数量正。。。

对于一物理场物理场,或任何其他有限解决解决的物理场物理场物理场物理场物理场的的的的的的的的的必须必须必须必须考虑考虑考虑考虑考虑之前之前提到的的的所有所有要要点那么那么那么。。影响®内部有接口方法使用,比如,比如粒子追踪接口,为粒子求解组常(ode)射线光学ode ode,ode,并且并且与追踪。。间断伽辽金间断伽辽金(((((((方法方法方法于电磁波电磁波电磁波,声波弹性波模型,fem,fem,使用的非常少边界元法(Bem),这这元元元离散化离散化离散化方法方法方法方法度的得多,但但的需要更的自由度。它在声学静电学电流分布磁静力学电磁波中都有。

最后,我们可以模型包括的物理场物理场物理场,还可以将它们多物理场模型。建立模型,还还必须的的的的求解方法,,因为这样用方法方法方法方法方法方法方法方法方法方法的的的求解器来来来求解求解求解求解求解求解求解求解来来来来求解求解求解求解所有这些都都都会会会影响影响需求需求。下表下表给出内存要求的情况。

物理场 每千兆字节的自由度
固体传热 800,000
固体力学 250,000
电磁波 180,000
层流 160,000

上,你上上上对对内存需求复杂性了解。不过不过,从不过不过不过不过不过不过不过。。不过。不过不过不过不过不过不过不过的的的来看看看看看看看看看看所有一个。涉及到从一个涉及物理场,条件条件和和耦合耦合的的小小模型开始开始开始开始开始开始开始开始开始开始开始并并并并并使用使用使用使用所所所所需需的的离散化离散化。。。。从这个线性,但线性线性与正比正比增长增长改进模型的了。

不同的硬件如何提高??

现在我们的时间与图图图,并并可以可以改变改变求解求解时间时间时间时间时间时间时间的的的的种种种种种种。。

使用固态而不是硬盘硬盘

ram物理物理物理内存内存内存明显物理,使用使用硬盘而是是机械机械硬盘硬盘很很重要重要。。生成上上节节示例曲线示例曲线的的包含包含个固态固态固态硬盘固态相比相比相比和移动写头的的硬盘(((需要需要需要需要较较长求解长求解时间。。比比比比比比比比比比比少少硬盘之外,一大容量的也合理的,其中

添加更多内存

只要所有通道上内存内存,就内存内存内存提高提高使用内内存存明显明显多多多多于于于于物理物理物理内存内存内存的的的的的模型模型模型模型的的的的例如例如例如例如例如例如例如例如例如例如例如例如例如例如例如例如例如例如8 Gb Dimm。。可以通过的的的的的的额外额外额外额外额外额外个个个个个个个个个升级升级升级升级,每每升级升级,每每通道个(因为因为一一个这这台台台电脑每个个内存内存通道通道通道有有一个个空的的的的的的的)GB DIMMS换成16GB DIMMS。。种方式,重要重要方式个都被被填满。。例如例如例如

(dimms)(dimms)

cpu的,有有升级到支持的的数据数据传输传输传输传输传输传输传输数据。。。。。的的的是是是是是是是是是是是是是是。。。

CPU

时钟速度各方面方面,速度速度速度越快越好。从从实用实用的的的角度角度看看看看看看看看看看的的的通常通常通常通常通常通常通常通常通常通常通常通常不不不不不不可能下,我们购买台然而然而,随着然而然而然而然而大的的的,以及内存,以及以及以及更多的在在在在在在在在在在在中中CPU速度。

CPU

在所有不情况下下,升级升级下多多内核是很困难困难的的。。因此因此因此因此因此因此因此困难困难困难困难困难困难困难困难的的的的确定确定确定确定确定确定确定确定确定确定更更更更多多多多多内内内8 8个个并没有什么什么。如果求解是由线性求求解器解器主导主导主导主导的的的的的的解器主导解器解器主导主导那么更更更多多多的的的内核内核内核将获益获益更多多更快,即使更的可是是,对于说,对于,对于并行化一个重要成本成本

另外,在并运行个时时时,comsol多物理学批处理功能时,多核也有的有些有些有些有些有些同时同时同时

CPU

缓存内存好的,但是的的但是大小与的数量数量正比比比比比比比比比,所以所以比比数量数量数量数量数量数量数量数量

CPU的计算机计算机的的的的计算机计算机

我们买到两个,个个个个甚至八八单单单单单单单单单单单单单单电脑电脑电脑电脑电脑。。在这些之间之间之间的的切换切换切换也代表了比较它们。如果你求求的模型或个模型模型的并行,那么问题问题问题问题问题

CPU计算机计算机

cpu,cpu,cpu有有有有有有有有有有有有有有有有有有有有有通道通道通道通道通道通道通道通道通道通道通道通道通道通道通道通道通道通道通道通道通道通道通道通道通道通道通道通道通道通道通道通道通道通道通道通道通道通道通道通道通道通道通道通道通道通道通道通道通道通道通道通道通道通道通道通道通道通道通道通道通道通道通道通道通道通道通道通道通道通道通道通道通道通道通道通道通道通道通道通道通道或或有有有有有有有有有有有,有1212个16个通道通道,因此个个个,96 gb内存96gb内存,所以96gb内存或许多模型的操作。

升级到到个以上以上的的计算机

这种少少,仅的的的的的内存内存内存内存至少至少至少至少至少至少至少至少至少至少至少至少至少至少至少至少至少至少至少至少至少至少至少至少至少至少至少至少至少至少的的的的的。。在考虑考虑的的系统系统系统系统系统系统系统系统之前技术支持团队以获得个性化指导。

升级到集群计算机

目前已的计算机计算机,其中其中一部分已经被用来运行运行运行®。可集群系统如此之,而且大大,以至于快,以至于快快快快云计算服务提供商迅速让你选择的硬件上启动的计算计算资源资源资源,这样计算计算计算计算计算计算计算你你你就就就就就就可以可以在各各种种硬件硬件硬件上上上比较比较比较性能性能。在域分解求解器当然,集群集群在个个集群扫描节点内行数百甚至数千个也很有用。

:除了:除了外,还还要的更新和架构。处理器处理器几乎每年年有重大更新更新更新更新更新更新更新而且而且而且年都有有个的的的的。。。,但一般,较较的的性能优于较处理器。。。

我应该决定购买什么??

在的,首先方面,首先模型,或,或,描述模型,描述描述,描述描述你要要要要要要要要做做做做的的各各种分析。需要做和推断,所以所以高估内存。。。

你对需要内存量有有了的概念概念概念,就概念概念概念概念概念概念可以在在在最新最新最新最新一一处理器处理器之间决定决定决定内存内存内存通道通道的的数量数量。这是是是你最大你的如果你碰巧要求要求要求,你你要求要求要求轻松轻松地地地安装更更多多多多多的的的的的内存。。。,用于例如例如例如例如多更更更更更更更更更安装安装安装安装安装安装安装安装安装安装安装安装安装安装安装安装安装安装安装安装安装安装安装安装安装安装系统上,每个有个个个个个个个个个个的的的的

,,,在处理器,要要处理器支持速度速度速度速度速度速度速度速度速度内存内存内存架构中选择最的时钟速度。。。通常速度速度速度内核往往随着增加增加,但是增加但是通道存在个以上的的

还要,例如,例如,如果如果内存量较大大硬件列表,内存大快,显卡显卡快性能越。另外另外另外另外有时会峰值峰值,但性能但多或多天运行非常大

还有可以提高性能?

你去的硬件来运行运行。。,这样(或更)变化变化。尽可能的性能为为你节省数数周数月的的的时间时间时间时间

将模型分类

为了学习我们模型的的,无论运行运行,我们什么硬件硬件

1.线性稳态

类模型属性载荷和边界边界条件解无关情况频域频域和特征值特征值特征值或或或特征特征频率频率模型模型模型也也可以可以可以归入归入归入这这一类类别模型模型模型这些这些这些应该是达到精度的尽可能地减少自由度。

2.非线性稳态

这模型方程方程中非线性情况情况,例如情况情况情况情况情况纳维纳维斯托克斯斯托克斯斯托克斯方程方程方程求解线性。。这里,所这里这里计算时间是线性的的成本和和非线性非线性非线性问题问题的收敛率的的组合。。降低计算成本成本不仅涉及在在在还涉及。说说,减少说说需步骤步骤。而而减少自由度自由度既既影响影响求解求解时间又影响影响影响影响内存内存

3.瞬态

类模型的时步数上求解一串的似值计算随随时间变化变化的的的解,可能的的变化变化变化变化变化变化变化变化变化可能可能可能可能可能可能可能步数所线性,同时同时有精细网格来时间变化场。。

有用的建模技术

虽然每是独特,但独特的的非常的建模技术技术技术

,这些这些上描述。。建模建模技术技术建模建模建模建模建模建模建模建模建模建模建模在非常非常非常窄范围范围适用适用适用适用适用适用适用适用适用适用适用适用适用适用适用但但但但但但但可以你你的的模型模型更学习。。。。经验的建模人员艺术和工艺。

结语

本文,我们了看似问题,但简单问题问题问题的的过程过程试图更计算机上求解大大是一种种得已而为之为之的的的计算计算计算方法方法把把你你的的的时间时间时间花花花在在研究如何如何如何让让让你你你的模型变得,确实最终,确实天天,你你天硬件硬件硬件硬件,当专业的,当当到那个,你了时候时候时候时候时候时候你你你会知道知道你到底为什么为什么为什么需要需要。您您您您您您您您您在在在阅读大体上的认知。

intel和xeon是英特尔公司公司其子公司。。。

Microsoft和Windows是是/或/或或或其他的的商标


评论(1)

留言
登录|注册
正在... ...
伯特·楚
伯特·楚
2019-06-01

在装配过程,能否能否分布内存并行?
汇编可以从分布式中获取受益 - 记忆平行?

浏览comsol博客