作者 | wang yuanteng
cst支持多核、gpu、分布式计算和mpi多种加速方式。对于使用工作站进行仿真的用户，多核和gpu加速是最为普遍采用的方式，尤其对于时域求解器，gpu加速提供了更加高效的加速效果（gpu具有更宽的带宽）。本期我们将会展示一些gpu及cpu的加速性能测试结果供用户参考。
在cst的help中有专门的gpu computing guide，这份指导书能够帮助我们找到合适的gpu提升计算效率。其中第6章和第13章分别介绍了nvidia和amd gpu卡使用的注意事项和官方支持的gpu卡列表。
以下为nvida gpu使用的注意事项，这里需特别注意红框中的两条：cst官方支持的gpu是经过同cst软件良好测试和验证过的；fp64性能低于fp32性能的gpu不适合需要fp64高性能的求解器。
这里以cst 2024版为例，如下是官方支持的nvidia gpu列表和性能参数。
我们重点关注的性能参数是内存、带宽和单精度（fp32）、双精度（fp64）。fp32格式除用于高性能计算外，一直也是深度学习使用的主力；fp64（双精度）格式则更多用于精度要求较高的科学计算，通常不用于深度学习计算。所以，我们可以看到出于应用领域不同，有些gpu卡的fp32和fp64性能差距是非常大的。在上面表格中已经通过注释3将这一类卡标出，对照gpu computing guide中2.1章节supported solvers and features for nvidia gpus，可以看到是i、m和a求解器对良好的双精度性能有要求。如果我们主要使用时域求解器进行计算，那么对双精度的要求则不是必须的。
因此，这次测试我选取了4个不同网格数量的模型使用时域求解器进行仿真对比。
这里测试使用的gpu卡为nvidia rtx 5880 ada ，它是一款面向消费级和ai训推等专业领域应用的产品。我们将它与曾经的nvidia旗舰卡v100做个参数对比，可以看到在显存容量、显存带宽和单精度3个方面，rtx 5880 ada 都有不错的性能参数。那具体在cst的仿真加速上会表现如何呢？
为了排除使用不同的cpu对整体计算时间的影响，仅对比仿真过程中的loop time。
可以看到，其中3组结果，rtx5880性能都超过了v100。并且在总网格数量2亿的bleucar算例中，一张v100无法完成计算的情况下，使用一张 rtx5880的性能已经接近两张v100了。这说明rtx5880在时域求解器的提速表现是非常不错的。
另外，由于一些客户对多核加速性能感兴趣，我们也进行了一组cpu多核加速的对比。所使用到的cpu是amd ryzen threadripper pro 7995wx，搭载96个物理核心，主频2.5ghz，最高睿频可至5.1ghz，这使其提供了卓越的计算能力。只使用这款cpu进行多核仿真也达到了不错的仿真效率，这里对比另外一款32核，2.0ghz主频的cpu，可以看到在4组仿真的速度提升都非常明显。
总的来说，我们仍然推荐用户首先考虑和记娱乐app官网登录官网支持列表内的gpu进行计算提速，这些卡已经经过cst软件全面的测试和验证。但如果基于实际的市场情况必须考虑列表之外的gpu卡时，可以参考本例中的测试进行性能评估。关于如何在cst中使用这一类非官方支持的gpu卡可参考faq054：如何使用官方未正式支持的gpu进行设置。如果没有gpu情况下，那么使用高性能的cpu也会使你的计算提速。
（内容、图片来源：cst仿真专家之路公众号，侵删）
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