Процесор та системна плата
Розв’язувачі всіх сучасних інженерних розрахункових програм підтримують багатопоточність, але через особливості розв’язуваних задач краще реагують на підвищення тактової частоти та продуктивності ядер процесора, ніж на збільшення їх кількості.
Розрахунковий процесор LIRA-FEM не є винятком. Він теж краще відповідає на збільшення продуктивності ядер, ніж на збільшення їх числа. Повне завантаження всіх ядер/потоків досягається тільки на деяких етапах розрахунку. Наприклад при розкладанні матриці жорсткостей, обчисленні РСЗ/РСН, підборі армування.
З цього випливає, що для LIRA-FEM найкраще підходить «настільна» (desktop) платформа та процесори «настільних» серій. Використання для розрахунків на LIRA-FEM робочих станцій та серверів на процесорах Xeon є недоцільним. Ці процесори оптимізовані для інших задач. На таких процесорах розрахунок іде повільніше, ніж на процесорах «настільних» серій.
Бюджетний комп'ютер для розрахунку невеликих задач
Для комфортної роботи при вирішенні нескладних задач можна рекомендувати будь-які сучасні процесори із відносно високою частотою.
Для платформи AMD це 4-х та 6-ти ядерні процесори RYZEN 3 або RYZEN 5. Для таких процесорів підійде практично будь-яка системна плата із сокетом AM4/AM5
Для платформи Intel це можуть бути 4-х ядерні процесори Core i3 12000/13000/14000. Ці процесори мають вбудоване графічне ядро (крім серії F), але його продуктивності при роботі з 3D графікою недостатньо. Для такого процесора підійде практично будь-яка системна плата із сокетом LGA 1700.
Продуктивний комп'ютер для розрахунку великих задач
Для розрахунку великих задач найкращими будуть процесори старших сімейств. Ці процесори, крім збільшеної кількості ядер, мають також і високі робочі частоти. Для досягнення найбільшої продуктивності слід орієнтуватися на них. Також використання таких процесорів може збільшити загальну продуктивність системи під навантаженням.
Для платформи AMD це будуть старші процесори сімейства RYZEN 7000/8000/9000, наприклад, RYZEN 7 7700Х та відповідна системна плата з роз'ємом АМ5. Можна використовувати процесори RYZEN 9, але слід пам'ятати, що швидкість розрахунку не зростає лінійно зі збільшенням кількості ядер, а за їхньої кількості більше 16 приросту може не бути взагалі.
Для платформи Intel це процесори Core i7 / i9, наприклад Core i7-12700/13700/14700K (про особливості цих процесорів нижче). Для таких процесорів знадобиться системна плата з роз'ємом LGA 1700 з досить потужною системою живлення процесора.
Будьте уважні: сучасні процесори старших серій, з кількістю ядер 8 і більше, відрізняються високим споживанням енергії та тепловиділенням. Для таких процесорів доводиться вибирати системні плати з потужними 9 і більше канальними системами живлення процесора. Можна використовувати плати ігрових серій, тому що в них виробники приділяють велику увагу системі живлення процесора.
Систему охолодження для процесорів старших серій теж потрібно підбирати з найбільш продуктивних, з потужністю, що розсіюється, від 180 Вт. Для процесорів Ryzen 9 і Core i9 може бути виправдане використання рідинних систем охолодження, оскільки вони споживають при повному навантаженні до 240 Вт і повітряна система охолодження може не впоратися з такою кількістю тепла.
Гібридні процесори Intel 12/13/14 серій, Windows 10 та LIRA-FEM
В даний час на ринку присутні 12, 13, 14 та Ultra серія процесорів Intel з гібридною архітектурою. Сенс її полягає в тому, що процесор має високопродуктивні (великі) ядра, а також «енергоефективні» (малі) ядра з продуктивністю в рази меншою, ніж у великих ядер. Це зроблено для обмеження загального енергоспоживання процесора при збільшенні кількості ядер. У всіх процесорах Intel i7/i9, Ultra7/Ultra9 цих серій великих ядер завжди 8, а кількість малих змінюється від 4 до 16. Малі ядра приблизно в 5 разів слабші за великі.
При використанні Windows 10 планувальник операційної системи віддає ресурси великих ядер тільки активній програмі. Якщо програму зробити неактивною (згорнути вікно програми та зайнятися чимось іншим), то програма буде переведена на малі ядра, що призведе до падіння швидкості розрахунку в кілька разів. Наприклад, наша тестова задача на i7-12700K (8 великих, 4 малих ядра) розраховувалася в активному режимі 10 хвилин, а в неактивному 85 хвилин!
Таким чином, рекомендація по платформі Intel виглядає так:
- Немає сенсу купувати процесор i9 12-14 серії, там все одно лише 8 великих ядер. Раціональним вибором буде i7 12700/13700/14700K.
- Можна не використовувати дорогу пам'ять DDR5, а вибрати плату з підтримкою DDR4, на швидкість розрахунку це практично не вплине
- Використовувати Windows 11 (там ця проблема вирішена) або не робити нічого на комп'ютері під час розрахунку або відключити малі ядра в налаштуваннях BIOS/UEFI.
Оперативна пам'ять
Об'єм пам'яті залежить від задач і програм, які ви будете використовувати. На деяких етапах розрахунку, наприклад, розкладанні матриці жорсткостей, або деяких варіантах ітераційного розрахунку, великий об'єм пам'яті може дати виграш у швидкості.
Для роботи LIRA-FEM та LIRA-CAD мінімальним рекомендованим обсягом буде 16 ГБ. Якщо ви збираєтеся рахувати великі схеми або плануєте використовувати програми тривимірного моделювання та більш важкі CAD/CAM/CAE системи, то рекомендований обсяг пам'яті буде від 32 до 64GB.
Дискова система
Швидкість роботи в LIRA-FEM залежить також від продуктивності дискової системи. Під час розрахунку досить складних схем, особливо при використанні ітераційних методів рішення, відбувається інтенсивне звернення до диску. Великі обсяги даних пишуться у робочі каталоги програми DATA (файли вихідних даних) та WORK (результати розрахунку, тимчасові файли розрахунку).
В даний час стандартом є твердотільні диски (SSD). Використання для робочих каталогів DATA та WORK механічних жорстких дисків може призвести до суттєвого зниження швидкості розрахунку.
До вибору твердотільного накопичувача необхідно підходити з обережністю. Так, наприклад, багато накопичувачів у форм-факторі М-2 схильні до перегріву, якщо розміщуються в місцях з поганою циркуляцією повітря. Накопичувачі бюджетних серій, особливо QLC, можуть під великим навантаженням знижувати швидкість запису до нуля, що може призводити до проблем під час розрахунку великих схем. Рекомендується використовувати SSD професійних серій.
Слід пам'ятати, що у каталозі WORK з часом накопичується великий обсяг даних. Це відбувається тому, що зазвичай розрахунки в процесі роботи створюють кілька версій файлів моделей і для цих версій зберігаються результати розрахунків. За цим потрібно стежити і не допускати заповнення SSD даних, які не використовуються. Заповнення SSD більш ніж на 50-60% значно підвищує їх знос через особливості технології, а також може призвести до значного падіння швидкості запису.
Відеосистема
Для комфортної роботи в LIRA-FEM і LIRA-CAD достатньо відеокарти рівня GeForce GTX 1650 або GeForce GTX 1660 Ti. Використання потужніших так званих «ігрових» відеокарт, наприклад, GeForce RTX 4060, лише вітається.
Добре себе зарекомендувала й відносно недорога професійна відеокарта Quadro T1000. Хоча вона втричі повільніша за 4060, зате має вдвічі нижче енергоспоживання.
Процесори Intel мають вбудоване графічне ядро Intel HD, продуктивності якого недостатньо для комфортної роботи. Вбудоване відеоядро APU AMD взагалі не підходить для наших цілей. Якщо ви обираєте комп’ютер із процесором AMD, дискретна відеокарта є обов’язковою.
Корпус, блок живлення
Рекомендується використовувати якісні корпуси та блоки живлення. Корпус із поганою вентиляцією може призвести до перегріву, а неякісний блок живлення досить часто призводить до збоїв, особливо при тривалій роботі. За нашим досвідом, суттєвим плюсом є наявність протипилових фільтрів у корпусі.
Потужність блока живлення для тривалої роботи слід підбирати з деяким запасом. Зазвичай для розрахункової станції вистачає блоків живлення потужністю 500-700 Вт. Блок живлення більшої потужності знадобиться, якщо використовуватиметься потужна відеокарта зі споживанням більше 150 Вт.
Ноутбук для розрахунків
Ноутбуки за визначенням менш продуктивні, ніж порівнянні настільні системи. Але якщо виникає потреба використовувати ноутбук для розрахунків, оптимальним вибором буде процесор AMD RYZEN 5/7 серії 7000. Ці процесори мають гарну продуктивність, однак їхнє вбудоване графічне ядро категорично непридатне для роботи в LIRA-FEM і LIRA-CAD.
Тому слід розглядати лише ноутбуки з дискретною відеокартою, наприклад: GeForce GTX 1660 Ti Mobile, GeForce RTX 3050 Ti Mobile, GeForce RTX 3070 Ti Mobile або подібною. Відеокарти з індексом Ti зазвичай є кращими, оскільки забезпечують вищу продуктивність.
Якщо ви обираєте ноутбук із процесором Intel, то для комфортної роботи також необхідна дискретна відеокарта. Хоча повільна робота з невеликими моделями можлива і на вбудованому в процесор відеоадаптері.
Ноутбуки рідко оснащуються великою кількістю оперативної пам'яті, тому при покупці ноутбука потрібно подумати про збільшення обсягу пам'яті. Багато сучасних ноутбуків мають лише 1 слот для встановлення модуля пам'яті.
Сучасні ноутбуки полегшених (slim) серій можуть взагалі мати лише розпаяну на системній платі пам'ять і збільшити її не можна. Це важливо враховувати при покупці.
Також не рекомендуємо для роботи з CAD системами ноутбуки з екранами високої роздільної здатності (4К, HiDPI). Такі екрани можуть бути корисні при роботі з фото або відео, але інтерфейси CAD систем, у тому числі LIRA-FEM будуть відображатися неоптимально.
Винятком є випадок, коли передбачається робота на ноутбуці з підключеним до нього як основний зовнішнім 4K-монітором. При цьому вбудований екран ноутбука може мати будь-яку роздільну здатність і використовуватися лише як допоміжний.
Робочі станції HP, Dell, Lenovo
Виробники ПК пропонують готові чи замовні конфігурації робочих станцій. У них є деякі особливості, які полягають у тому, що ці робочі станції не оптимізовані для МКЕ розрахунків.
По-перше, робочі станції на процесорах Core i7/i9 рідко оснащуються достатньою кількістю пам'яті. Зазвичай у них встановлено 16 Гб пам'яті, що може бути замало для серйозних розрахунків. 32 Гб пам'яті встановлюється в станції з процесорами Xeon, але їх використання неоптимально через меншу швидкість МКЕ розрахунків, як говорилося вище.
По-друге, робочі станції з процесорами Core i7/i9 можуть постачатися без дискретних відеоадаптерів, а ми пам’ятаємо, що графіка Intel має недостатню продуктивність.
По-третє, такі машини зазвичай встановлюють SSD об'ємом 256-512 ГБ і без HDD більшої ємності, що може бути мало при інтенсивному використанні в якості робочого місця розрахунку. Наявність HDD об'ємом 2 ГБ дозволяє зберігати на ньому архіви задач із результатами розрахунків, щоб звільнити місце на SSD.
Таким чином, готових оптимальних робочих станцій МКЕ розрахунку практично немає. Виходом буде придбання замовних конфігурацій приблизно наступного складу:
- Dell OptiPlex / Lenovo ThinkStation / HP Z з процесором Core i9 або i7
- 2 Тб SSD М.2. 4 ТБ HDD, якщо не передбачається зберігання архівів у мережі.
- NVidia GeForce RTX 4060 8 Gb
- 32 ГБ ОЗУ
Помилка в тексті? Виділіть її та натисніть Ctrl + Enter, щоб повідомити нам.
Коментарі 1