计算从几天到几小时，Abaqus厂家仿真计算硬件配置终极指南

选择合适的 Abaqus 系统，可以将设计验证的时间从几天缩短到几小时，这直接关系到成本。然而，Abaqus系统的性能（以及价格）对您计划模拟的具体内容非常敏感。

因此，我们强烈建议您在购买任何产品之前先咨询您的 Abaqus 增值经销商 (VAR) 和系统集成商。但如果您希望在咨询前做好充分准备，或者您仍然计划自行组装系统，又或者您是一位正在构建 Abaqus 系统的 IT 专业人员，那么本指南正是为您准备的。

操作系统究竟有多大影响？

哪个操作系统最适合 Abaqus 是一个常见问题。过去，这并非硬件问题，但英特尔最近对其 CPU 架构进行了更改（英特尔酷睿系列采用  big.LITTLE架构，英特尔至强系列采用Intel Speed Select 架构），使得操作系统的选择与性能息息相关。AMD 的 Ryzen、Threadripper 和 EPYC CPU 则相对不受操作系统限制。

关于Abaqus操作系统的建议

对于新款英特尔 CPU，我们强烈建议使用 Linux 系统，直到 Abaqus 研发团队另行通知——Windows 系统运行速度会明显较慢。对于新款 AMD CPU，我们预计 Linux 和 Windows 系统之间的性能差异不会太大。无论如何，对于初学者而言，在求解过程中最好不要干扰求解计算机。请勿在 Abaqus 运行时使用计算机执行其他高负载任务（例如运行 SOLIDWORKS 或预处理其他大型有限元模型）。了解作业资源需求的 Abaqus 高级用户能够更有效地利用计算机进行多任务处理。

处理器对性能的影响有多大？

Abaqus 仅需一个 CPU 核心即可求解，但启用更多核心后，速度会立即大幅提升。随着核心数量的增加，由于并行处理开销，速度提升的幅度会逐渐减小。收益递减的程度还取决于模拟的具体情况，显式模拟的扩展性更好。核心速度（频率）对 Abaqus 也至关重要。更高的核心速度可以更线性地提升性能，而不会增加多核开销。

这种相当复杂的非线性 Abaqus 隐式分析可以很好地扩展到 16 个核心，甚至可能更多。

处理器的 L3 缓存容量也会影响 Abaqus/Explicit 的性能。这种提升在单路工作站中已经相当显著，但在分布式计算场景中则尤为明显。AMD 已经开始推出配备超大容量缓存（他们称之为“3D V-Cache”）的处理器，以满足此类需求。在下图所示的示例中，一个配备高缓存的多节点系统在求解 e13 和 e14 Abaqus/Explicit 基准测试时，随着节点数量的增加，其性能扩展比通常情况更加线性：

对于 Abaqus/Explicit 而言，多节点系统在处理器拥有更多 L3 缓存时扩展性更好。幻灯片由AMD 2023 年 SIMULIA 美洲用户大会演示文稿提供。

关于处理器和 Abaqus 的注意事项

升级 Abaqus 的处理器可能涉及两项成本：一是购买更高性能处理器的成本，二是额外购买 Abaqus 核心计算许可的成本。由于企业级机器通常配备八核 CPU，Abaqus 初级用户很可能拥有的核心数超过其计算许可数量，因此提升处理器性能只需额外购买许可即可充分利用现有 CPU。一旦确定要购买处理器，您就可以更仔细地考虑购买的处理器类型和购买原因。此时，最好咨询您的增值经销商 (VAR)。

处理器核心数量和核心时钟频率（理论上）呈反比关系，因此，如果您购买的处理器核心数量远超您运行 Abaqus 所需的核心数量，那么您可能买到的是一款性能较差的处理器。请比较以下 6444Y 和 6442Y：前者拥有 16 个核心，主频为 3.60 GHz；后者则拥有 24 个核心，主频为 2.60 GHz。

请注意，时钟频率最高的处理器核心数量最少。

请注意，我们这里讨论的是物理处理器核心数，而不是同步多线程技术带来的线程数翻倍。这项技术，英特尔称之为超线程（Hyperthreading），AMD 称之为同步多线程（SMT），对 Abaqus 没有帮助，必须在新机器的 BIOS 中手动禁用。

AMD EPYC 产品规格表区分了物理核心和线程（每个核心两个线程），前提是 SMT 已开启。

建议

选择最适合您 Abaqus 的处理器，需要在满足您特定仿真需求、硬件配置和 Abaqus 许可预算之间取得平衡。您可以向 Abaqus 增值经销商(VAR)说明您的仿真需求 ，他们凭借丰富的 Abaqus 知识，甚至可能通过基准测试，为您提供个性化的建议（包括必要的许可方案）。他们甚至可能推荐云端或混合云/本地计算解决方案。

为了避免误解（并非推荐），对于中等负载的CAE工作站而言，8-16核、高单核频率的CPU通常是一个不错的选择。英特尔酷睿、英特尔至强、AMD锐龙、AMD线程撕裂者和AMD EPYC都是可行的处理器系列，但作为企业级解决方案，且具备更优的内存选项（详见下文），至强和EPYC是最可靠、性能最佳的选择。

显卡对性能的影响有多大？

GPU 加速 可以使 Abaqus 的运行速度比自然状态下快数倍。但是，有一些重要的限制条件。 只有部分求解器（例如隐式求解器和 AMS 特征值求解器）适合 GPU 加速，而且待求解的模型必须足够大。此外，Abaqus 需要“双精度”GPU，这意味着只有 NVIDIA 的少数几款产品能够胜任。目前 AMD GPU 尚不支持，但如果用户强烈表达需求，这种情况可能会改变。

在单核 Abaqus 求解过程中加入 GPU，可将求解时间缩短 75%。

Abaqus/CAE（Abaqus 预处理器）对 GPU 的要求并不高。任何 CAD 工作站的 GPU 都绰绰有余，虽然我们不能正式推荐，但许多人甚至使用游戏 GPU 也完全够用。

关于显卡和 Abaqus 的注意事项

具备双精度浮点运算 (FP64) 能力的显卡种类非常有限。例如，NVIDIA H100（原 Tesla 系列）和 NVIDIA Quadro GV100 就是其中之一。通常，每一代显卡中只有一两款旗舰产品支持 FP64 运算。这些显卡大多售价高达五位数，而且大多数（但并非全部）采用被动散热，这意味着它们是为服务器机房设计的。

面向计算的NVIDIA A100（左图）官方数据手册列出了双精度（FP64）性能。而 面向AI/渲染的NVIDIA A10（右图）数据手册则没有列出。

像 NVIDIA RTX A6000 或 NVIDIA Quadro P2200 这样的 CAD 专用 GPU 可以在 Abaqus 求解中激活，但不会明显加快求解速度。

建议

鉴于此次采购金额较大且需求较为罕见，在为 Abaqus 购买 GPU 之前，请务必咨询您的增值经销商 (VAR) 。虽然这笔投资可能非常值得，但务必确认需求真实存在，并且购买了合适的 GPU。

通常情况下，购买系统后随时都可以添加GPU，因此随着您对Abaqus的使用越来越深入，GPU可能会成为一个可行的选择。我们的咨询业务经常运行非常大的隐式分析，多年来，GPU加速为我们带来了巨大的价值（上面的基准测试就是一个实际案例）。

内存大小对性能的影响有多大？

内存最重要的就是容量要足够。如果容量足够，Abaqus 就能流畅运行。如果容量不足，显式求解器将无法运行，或者隐式求解器会开始向磁盘写入临时文件，这将大大降低模拟速度（并且随着时间的推移还会损耗磁盘）。启动 Abaqus 作业时，可以在诊断信息中查看所需的内存大小。

Abaqus/Standard 会告诉你运行它需要多少内存（中间）以及将整个模拟保存在内存中需要多少内存（右侧）。

Abaqus/Explicit 还会告诉你它将使用多少内存。

内存速度（以MHz或MT/s为单位）也很重要。虽然很少能选择内存速度，尤其是在工作站领域，但更快的内存速度可以带来一定的性能提升。

系统的内存通道数是 CPU 的一个属性，而这些内存通道自然是通过内存模块（称为 DIMM）来填充的。每个通道有两个 DIMM 插槽。消费级 CPU 提供两个通道（因此有四个 DIMM 插槽），而工作站级和服务器级 CPU（例如 Xeon、Threadripper 和 EPYC 系列）的通道数可达两位数。工作站通常配备四个通道。我们的初步测试表明，更多的内存带宽（即通道数）可以显著提升 Abaqus 显式求解器的性能，但对隐式求解器则没有显著影响。然而，我们目前尚无法确定这种提升在高通道数（10 个以上）的情况下是否仍然有效。

Dell EMC 白皮书《 与第二代英特尔® 至强™ 可扩展处理器平衡内存》 以图形方式展示了内存通道的首选内存配置以及如何最好地填充内存（图 6，每个通道两个内存条是理想的）。

内存纠错码 (ECC) 是一项系统功能，仅限于专业解决方案，并且需要使用 ECC 内存模块。ECC 不会显著影响性能。如果没有纠错功能，可能会出现数值错误，但不太可能对绝大多数 Abaqus 用户造成问题。专业工作站几乎肯定会配备 ECC。

英特尔和 AMD 都为各自的 CPU 设立了网页，上面会告诉你有关该 CPU 支持的内存配置的重要信息。

关于内存和 Abaqus 的注意事项

Abaqus所需的内存量会根据仿真类型的不同而大幅波动，而且可能与仿真运行时间关系不大。务必检查所有常用分析——模态分析会占用大量内存，隐式求解器通常比显式求解器占用更多内存。只有在进行多车碰撞仿真时，显式求解器才需要数百GB的内存。

拥有充足的内存容量对于防止因某个分析程序占用大量内存而导致的运行速度下降至关重要，但更多的内存容量并不会直接提升速度。换句话说，如果 Abaqus 只需要 27 GB 的内存，那么无论系统拥有 32 GB 还是 192 GB 的内存容量，它的运行速度都是一样的。

避免使用奇数根内存条（DIMM）的内存配置。这可能会导致性能下降，尤其是在DDR4内存上。

由于容量（16 GB）和模块数量（一个）的限制，不建议使用最高配置。

建议

请与您的增值经销商 (VAR) 沟通 您的分析计划，确保内存配置既不会过少也不会过多。内存价格可能非常昂贵，因此过度购买并不明智。这笔预算或许可以用来升级 CPU。首次购买时，建议填满所有内存通道，但每个通道的两个插槽中只需安装一个即可。这样既能最大限度地提高性能，又能预留一些内存插槽，以便在需要时进行扩展。

OEM 系统配置器不会告诉你 CPU 有多少个内存通道，但很容易通过 Google 搜索型号名称，然后从Intel Ark或AMD 产品资源中心等官方来源找到相关信息（需要手动打开内存通道列）。

此配置器允许您使用两根、四根或八根内存条，最高可达 128 GB 的内存容量。由于 CPU 具有四个内存通道，因此对于首次购买的用户来说，中间选项是最佳选择。

为了避免误解（再次声明，这并非建议），64GB 内存对于大多数用户来说是一个不错的起点。对于我们的有限元分析咨询业务而言，我们最大的机器配备了高达 192GB 的内存，因此（实际上）我们根本不用担心内存不足的问题。

存储空间究竟有多大影响？

合适的存储设备能够确保在预处理、求解器启动和后处理过程中实现相对瞬时的文件读写。无论你的存储磁盘性能多么出色，最好都配备足够的内存，使其无需用于临时（“暂存”）文件，因为这种情况总是会显著降低分析速度。但如果真的需要使用临时文件，合适的存储设备也能显著减轻速度下降的程度。

最重要的是要了解固态硬盘和机械硬盘之间的区别，但归根结底就是：机械硬盘 (HDD) 速度慢，固态硬盘 (SSD) 速度快，所以你应该选择后者。

关于存储和 Abaqus 的注意事项

固态硬盘有两种协议：SATA 和 NVMe。NVMe（有时也称为“PCIe”）比 SATA 速度更快，技术也更新。NVMe硬盘通常采用 M.2 接口，这是一种小型 PCB 板，可以直接插入主板。SATA 固态硬盘通常采用 2.5 英寸接口，通过 SATA 线缆连接到主板。接口尺寸对性能没有影响，但协议类型却截然不同。

三星专卖店同时销售 2.5 英寸 SATA（左）和 m.2 NVMe（右）固态硬盘。

大多数配置器都会强烈引导（甚至限制）您选择理想的配置：使用 NVMe SSD 作为主驱动器或“启动”或“操作系统”驱动器，并配备大容量 HDD 选项用于长期存储。

系统配置人员希望将操作系统安装在速度最快的硬盘上，这是有充分理由的。

建议

用于运行 Abaqus 的计算机应配备一块 NVMe/PCIe SSD，用于安装操作系统、应用程序（包括 Abaqus 及其暂存文件夹）和工作数据（输入文件和结果数据库）。只要是 SSD 且容量未满，所有这些内容都可以安装在同一块硬盘上。为了避免空间不足，我们建议主存储硬盘的最小容量为 1TB。大容量 HDD 用于深度存储可能有所帮助，但用户必须注意不要从此类硬盘运行任何分析或进行任何后处理操作。

推荐系统

Abaqus 对您进行的仿真类型非常敏感。好消息是，在这些类型的仿真中，计算量相当可预测，而且 Abaqus 会提供关于资源使用情况的良好反馈。这意味着，与经验丰富的 Abaqus 增值经销商 (VAR) 沟通，即可获得针对您的具体用例、预算和优先级的优化配置。对于拥有特定许可的客户，一台现成的计算机可能就能满足需求。但如果您还需要进行 CAD 工作，则预算可能会增加数千美元。拥有合适的系统可以为您节省大量时间、金钱和精力，而与您的增值经销商 (VAR) 沟通是实现这一目标的最佳途径。

Abaqus的云和按量计费计算许可

云计算意义重大，现在Abaqus用户可以通过官方渠道使用。Abaqus用户可以安全地将模型上传到3D EXPERIENCE计算云平台，并在企业级高性能计算（HPC）基础设施的192个核心上运行，从而降低本地硬件成本和利用率。我们的咨询团队大量使用云计算来处理大型显式计算任务。欢迎垂询！

现在，您无需购买巨额计算许可，即可使用性能极其强大的本地计算机进行 Abaqus 计算。传统的高性能（即高核心数）Abaqus 计算许可允许在一定数量的核心上无限时使用，因此其定价主要面向那些需要全天候运行 Abaqus 以充分利用其性能的用户。这排除了许多偶尔运行大型 Abaqus 模型的用户。达索系统针对这些用户推出了限时（“计量”）、不限核心数的许可。他们可能拥有一台用于 Abaqus 和其他用途的高性能计算机，并保留几个核心的传统（不限时）许可用于日常的组件级分析，同时再购买计量（限时）许可，以便在偶尔使用所有核心进行汇编级分析时使用。

了解更多关于 Abaqus 许可的信息

示例系统和软件许可

以下是一些 Abaqus 用户示例以及最适合他们的计算和许可解决方案：

这些系统自发布之日起可能已过时，不应被视为购买建议。即使其中某个系统听起来符合您的需求，我们也强烈建议您在购买前咨询您的 Abaqus 增值经销商 (VAR)。 

最佳建模实践

任何人都可以通过遵循建模和有限元分析设置方面的最佳实践来提高 Abaqus 的运行速度。了解如何以最少的点击次数完成任务、哪种方法收敛速度最快、如何在不损失精度的情况下简化模型以及 Abaqus 的所有特性——这些都能极大地缩短项目周期。而这一切都离不开丰富的经验、高质量的培训和便捷的支持。

结论

Abaqus 的计算可能比较复杂，但鉴于其求解器的可扩展性，花时间去研究它绝对值得。幸运的是，您可以获得像 GoEngineer 这样的合作伙伴（增值经销商）的帮助。如果您的现有系统违反了这些规则，现在您就有了改进的方向。如果您正在构建新的系统，那么在咨询 Abaqus 增值经销商后，您现在能够更好地理解他们的建议。欢迎随时联系我们，探讨 Abaqus 计算。我们很乐意帮助您在更短的时间内完成更多的工作！

2025v3工程仿真计算工作站/服务器硬件配置