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インテル® Xeon® プロセッサー E5-2600 v4 ファミリー ANSYS Maxwell ベンチマーク結果

 ANSYS Maxwellは、電磁および電子機械装置の設計および解析を業務としているエンジニア向けの電磁場シミュレーションソフトウェアです。ANSYS Maxwellでは、有限要素法を使用して静的、周波数領域、および時間依存の電磁界および電界が解析されます。 今回、2016年8月時点で最新のメインストリームプロセッサーであるE5-2600 v4ファミリーの4ノードクラスタにてベンチマークを取得しました。
 ANSYS Maxwellでは、バージョン17.0よりTDM (Time Decomposition Method:時間分割法) のMPI並列実行機能が追加されました。TDMを使用すると従来のマルチプロセッシング実行と比較して演算速度が飛躍的に向上します。今回は従来のマルチプロセッシングとTDMを使用したANSYS Maxwellのベンチマーク結果をご報告します。

解析ソフトウェア

ANSYS Maxwell R17.1:ANSYS社 電磁界解析ソフトウェア

マシン仕様

マシン HPC5000-XBW2UTwin-D24
CPU Intel® Xeon® E5-2699 v4 (2.2GHz, 22コア) × 2CPU (44コア)
RAM256GB DDR4 2400MHz ECC Reg.
台数 2
ノード数 4(1台あたり2ノード搭載)
インターコネクト Gigabit Ethernet
OS Windows 10 Enterprise

ベンチマーク結果

(1)ベンチマーク1 3D 誘導モータ解析 (中規模解析事例)

ANSYS_Maxwell_BMT_image01

解析時間比較

数時間かかる計算がTDMを活用することで1時間未満に短縮されました。

ANSYS_Maxwell_BMT_image02 ANSYS_Maxwell_BMT_image03
(2)ベンチマーク2 3D 永久磁石同期モータ フルモデル解析 (大規模解析事例)

ANSYS_Maxwell_BMT_image01

解析時間比較

数日かかる計算がTDMを活用したことで数時間程度に短縮されました。

ANSYS_Maxwell_BMT_image05 ANSYS_Maxwell_BMT_image06

まとめ

 2例ともTDMを活用したMPIとマルチプロセッシング(MP)のハイブリッド並列において、128並列まで計算時間の短縮が得られました。表中のスピードアップ比のとおり、従来のマルチプロセッシングで得られない、桁違いの速度向上をTDMのMPI並列で実現できています。また、インターコネクトにGigabit Ethernetを使用しているにも関わらず高いノード間並列スケーラビリティが得られており、TDMのMPI並列の高い効率性がうかがえます。TDMの並列機能の有効性が明白に表れた結果となりました。

参考資料

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