Dell-Intel-Altair Düşürme Testi Karşılaştırma Çalışması Özeti (YALNIZCA YAZILI)
KAPAK SAYFASI GRAFİĞİ
BAŞLIK / ALTBAŞLIK:
Karşılaştırma Testi Çalışması: Dell, Intel ve Altair ile
Optimize Düşürme Testi
GİRİŞ
Darbe analizi ya da düşürme testi, ürün tasarımı ve geliştirmesinin en önemli aşamalarından biridir. Bu testin
doğru şekilde yapılmasını sağlayan yazılımlar üreticiler için çok önemli maliyet ve pazara sürme süresi
avantajları sunar. Dell, Intel ve Altair, hız ve doğruluk bakımından kanıtlanmış avantajlar sağlayan entegre
simülasyon ve optimizasyon analizi ile sanal düşürme testi çözümünü incelemek için işbirliği yapmıştır. Bu
çözüm sayesinde mühendisler daha güçlü ve daha güvenilir ürünler için yeni tasarım alternatiflerini
inceleyebilir. Sonuç olarak, üreticiler yüksek performanslı tasarımları çok daha kısa sürede
gerçekleştirebilir, ürün kalitesini artırırken teslimat süresini en aza indirir.
ZOR HEDEF: DÜŞÜRME TESTİNDE DAHA HIZLI VE DOĞRU SONUÇLAR
Akıllı telefonlardan otomobil parçalarına tüm ürünlerin üretimden önce darbe performansının test edilmesi
gerekir. Düşme, ezilme ya da başka bir şekilde kalıcı hasar alma tehlikesi durumunda mümkün olduğunca iyi
performans gösteren ürünler tasarlamak ve geliştirmek üreticinin görevidir.
Düşürme testi simülasyonu yazılımı, bir ürünün test edilme süresini hızlandırarak, daha yüksek tasarım
kalitesini mümkün kılarak ve fiziksel test ihtiyacını azaltarak üreticilere yardımcı olur. Bu tür yazılımlar,
fiziksel ortamın ve materyallerin karmaşık yapısını taklit eder ve ürünün belirli bir durumda nasıl performans
göstereceğine ilişkin ayrıntılı bilgiler sunar.
Genel olarak, bu soruna yönelik yazılımlar, düşme testi gereklilikleri ve çözümlerinin otomobil kazası
modellemelerinde kullanılmasından dolayı oldukça gelişmiş yazılımlardır. Bununla birlikte, telefon düşme
testinin kendine özel bazı zorlukları vardır; telefon düşme testinde çok farklı materyallerden yapılan ve farklı
montaj teknikleriyle bir araya gelen, daha yüksek sayıda parça söz konusudur; olası darbe hasarının
değerlendirilebilmesi için bu parçaların dikkatli bir şekilde modellenmesi gerekir. Ayrıca, mühendislerin
modeli ve test sonrası süreci manuel olarak modellemesi gerekir ve tüm bunlar çok zaman alan
çalışmalardır.
Dell - Şirket İçi Kullanım - GizliALTAIR, INTEL VE DELL GİZLİ – YALNIZCA ŞİRKET İÇİN KULLANIM İÇİNDİR
Sayfa 1
Nihai hedef, tüm düşme açılarına ve diğer yüklere (pencere basıncı, bükme, döndürme vb.) dayanıklı güçlü
bir ürün elde etmektir. Bunun için hızlı ve ölçeklenebilir bir çözümleyicinin yanı sıra mühendislerin darbe
durumundaki fiziksel davranışı daha iyi anlaması için tasarım alternatiflerini incelemelerini sağlayacak bir
yazılım ortamı sunan sayısız simülasyon gerekir. Buna ek olarak, mühendislerin süreçleri standartlaştırmak
ve hata riskini azaltmak için gömülü optimizasyon gibi temel unsurları olan entegre ve otomatik çözümlere
ihtiyaçları vardır.
ÇÖZÜM: DELL, INTEL VE ALTAİR İLE DÜŞME TESTİ SİMÜLASYONUNU HIZLANDIRMAK
Bu çalışmada, Dell, Intel ve Altair birlikte çalışarak Altair’ın düşme testi yazılımını, gücünü Intel'den alan bir
Dell kümesinde test ettiler. Dell ve Intel tarafından sunulan altyapı, en yeni Intel E5 v2 işlemcilere sahip üst
düzey teknolojili Dell kümesinde çalışırken, darbe analizi
çözümleyici RADIOSS'un performansını artırarak simülasyonun
hızlanmasına yardımcı oldu. Altair Düşme Testi çözümünün bilgi
işlem yoğun, kritik bir bileşeni olan bu çözümleyici; çok verimli
donanımlar ve hızlı işlemcilerden faydalanabilen karmaşık
simülasyonları yürütmek için kullanılır.
Altair Düşme Testi Çözümü
Altair’ın otomatik düşme testi çözümü, optimize performans, iş
hacmi ve kullanılabilirlik için tasarlanan bir dizi entegre yazılım
aracından oluşur:


HyperWorks modelleme, analiz ve optimizasyon yazılım paketi, aşağıdaki bileşenleri bir araya getirerek
eksiksiz bir düşme testi çözümü sunar:
o Yüksek performanslı sonlu eleman ön işleme ürünü (HyperMesh), iç içe geçme işlemi için
etkili modeller hazırlanmasını sağlayan eksiksiz geometri düzenleme araçlarıyla en geniş
modelleri bile hazırlamak mümkündür.
o Yapısal analiz çözümleyici (RADIOSS), yüksek kalite, dayanıklılık ve ölçeklenebilirlik sunan,
20 yılı aşkın süredir otomobil çarpışma ve darbe testlerinde sektör standartlarını belirleyen bir
araçtır. RADIOSS’ Advanced Mass Scaling (AMS) teknolojisi ile RADIOSS kullanıcıları daha
yüksek performanslar elde edebilirler.
o En son teknoloji tasarım inceleme, yaklaştırma ve optimizasyon gömülü yazılımı
(HyperStudy), şekil optimizasyonu, doğrudan parametrelendirme, veri madenciliği ve doğrudan
RADIOSS sonuçları okuyucular gibi işlevlere de sahiptir.
PBS Professional işyükü yönetimi yazılımı, yüksek performanslı bilgi işlem (HPC) işlerini zamanlamada,
20 yılı aşkın süredir binlerce müşterinin işyerlerinde kullanılmış; ölçeklenebilirlik ve kullanılabilirlik
düzeyinin ne kadar yüksek olduğunu kanıtlamıştır.
Altair tarafından yapılan önceki testler, RADIOSS’ AMS özelliği etkin olan bu çözümün, lider alternatif
çözümleyicilerin sağladığı 64 dakikalık çalışma süresine göre %45 oranında iyileşmeyle, düşme testi çalışma
sürelerini 65 dakikadan 36 dakikaya indirmiştir.
Intel Teknolojisi Tabanlı Dell HPC Çözümleri
Dell, organizasyonların HPC teknolojisinden faydalanmaları ve ürün inovasyon ve geliştirme süreçlerini
optimize etmeleri için HPC yapı taşları ve eksiksiz çözümler sunar. Intel ve Altair işbirliğiyle, ürün
geliştirmede başarısı kanıtlanmış, üretkenliği artıran, maliyetleri azaltan ve karmaşık küme ortamlarının
yönetimini kolaylaştıran çözümler pazara sunulabilmektedir.
Dell - Şirket İçi Kullanım - GizliALTAIR, INTEL VE DELL GİZLİ – YALNIZCA ŞİRKET İÇİN KULLANIM İÇİNDİR
Sayfa 2
Bu düşme testi analizlerinde, Dell PowerEdge M620 blade sunucuları için Intel® Xeon® E5-2600v2 işlemci
ürün ailesi seçilmiştir. Bu güçlü ve enerji verimli işlemciler, önceki nesle göre %50 daha fazla çekirdek ve
önbelleğin yanı sıra önceki nesil Intel Xeon işlemcili sunuculara göre daha hızlı bellek ve ek donanım
iyileştirmeleri sunar.
Intel® Advanced Vector Extensions (Intel® AVX) teknolojisi sayesinde, HPC uygulamaları için daha yüksek
performans elde edilebilir. Intel® AVX, 256-bit vektör desteği ve hızlandırılmış 32/64 bit veri dönüştürme
işlemleriyle vektör ve kayan nokta hesaplamalarını hızlandırır. Intel® Xeon® E5 v2 işlemci ailesi,
kullanıcıların uygulama taleplerini karşılamak için çekirdek sayısından frekansa kadar birçok özelliğe sahip
optimize modellerle kapsamlı işlemci özellikleri sunar.
KARŞILAŞTIRMA TESTİ PROJESİNE GENEL BAKIŞ
Bilgisayar anakartı ile LCD modülü arasına titreşim
azaltıcı bir şerit koyularak arka üstü düşme durumunda
deformasyon olasılığı azaltılmıştır – sağ tarafta iki farklı
şekilde şerit gösterilmektedir.
Titreşim azaltıcı şerit alanı ve kalınlık sonucu ortaya çıkan
LCD baskıları yüzeyi.
Dell-Intel-Altair çözümünün performansını test etmek üzere
mühendisler, titreşim azaltıcı bir şeridin eklenmesinin telefon
tasarımındaki baskıyı azaltıp azaltmayacağını test etmek için belirli
bir kullanım durumuna odaklandı.
Bu senaryoda, telefon kabı ile taşıyıcı tabaka arasındaki boşluk
ters düşme testinde LCD modülde bükülme ve yüksek düzeyde
baskıya neden olur. Hedef, LCD'nin uç elemanlarındaki filtrelenmiş
baskıyı azaltan ideal özelliklere (kalınlık, büyüklük, esneklik vb.)
sahip bir titreşim önleyici şerit tasarımını bulmaktı.
1. Tasarım:Projenin ilk aşamasında, konsept HyperMesh'te
modellendi ve tasarım değişkenleri, şekil değiştirme
teknolojisi ve girdi dosyası parametrelendirmesi ile üretildi.
2. Optimizasyon: Yanıt yüzeyi oluşturmak için bir deney
tasarımı (DOE) yürütüldü. Ardından, sonlu eleman modeli
yerine yanıt yüzeyinde optimizasyon yapıldı.
3. Doğrulama: Optimize edilen tasarım, sonlu eleman analizi
ile değerlendirildi/simüle edildi ve performans sonuçları
doğrulandı.
Dell - Şirket İçi Kullanım - GizliALTAIR, INTEL VE DELL GİZLİ – YALNIZCA ŞİRKET İÇİN KULLANIM İÇİNDİR
Sayfa 3
Bu simülasyonlar aşağıdaki bileşenlere sahip sistemlerde çalıştırıldı:
 Intel Xeon E5-2680v2, E5-2667v2 ve E5-2697v2 işlemcili 6x Dell PowerEdge M620 blade sunucular,
düğüm başına 128 GB bellek, Mellanox FDR Inifiniband ara bağlantıları.
PERFORMANS SONUÇLARI
Dell PowerEdge M620 blade sisteminde çalışan Altair’ RADIOSS yazılımını kullanarak, mühendisler bu
optimizasyon çalışmasında ve karşılaştırma testinde gerekli 21 düşme testi simülasyonunu 3 farklı Intel
işlemcili (sırasıyla, Intel Xeon E5-2690v2, E5-2667v2 ve E5-2697v2 işlemciler) ve 2 düğümlü
yapılandırmalarda, aşağıdaki çekirdek ve işlenmemiş performans verileriyle çalıştırmayı başardılar:
CPU
2 düğüm için
toplam
çekirdek
40
32
48
E5-2680v2
E5-2667v2
E5-2697v2
İşlenmemiş FP
performansı
GFLOP/s
896
845
1037
Tek Çalıştırma
Ortalama Süre (s)
Toplam Süre
21 çalıştırma için (s)
719
742
660
15110
15598
13868
Şekil 1. Performans Özeti
Harcanan zaman bakımından en iyi performans gösteren işlemci, daha düşük frekansa ve daha yüksek
çekirdek sayısına sahip olan E5-2697v2 işlemci oldu. Daha düşük performans ya da her bir çekirdeğin
performansı yüksek sayıda çekirdek arasındaki performansı olumsuz etkilemediğinden, bu performans
RADIOSS'un mükemmel ölçeklenebilirliği sayesinde mümkün oldu.
900
800
Duvar saati süresi (s)
700
600
500
E5-2680v2
400
E5-2667v2
300
E5-2697v2
200
100
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21
Çalışma sayısı
Şekil 2. Performans Ayrıntıları
Intel Xeon [email protected] GHz (toplam 8 çekirdek) işlemcinin tek bir düğümünde elde edilen 65 dakikalık
(3900 saniye) referans süreye göre, E5-2697 v2 işlemcinin 2 düğümünde 6 kat daha hızlı performans elde
Dell - Şirket İçi Kullanım - GizliALTAIR, INTEL VE DELL GİZLİ – YALNIZCA ŞİRKET İÇİN KULLANIM İÇİNDİR
Sayfa 4
edildi (tek bir çalıştırma için 660 saniye). Bu da optimizasyon çalışmasının tamamının (21 simülasyon
çalıştırması) 4 saatten daha kısa bir sürede (13868 saniye) tamamlanmasını sağlar.
Ayrıca, RADIOSS’ Advanced Mass Scaling (AMS) seçeneğiyle birlikte, kullanıcılar aynı sonuçları korurken
çözüm süresini daha da kısaltabilir. AMS, yarı statik problemler için gelişmiş bir çözüm ve bağlantılar
arasındaki yüksek doğrusalsızlık, kompleks maddi davranışlar ve kırılma modellemesi gibi nedenlerle
yakınsamanın elde edilmesinin zor olduğu doğrusal olmayan simülasyonlara bir alternatif sunar.
Intel E5-2697v2 işlemcili en hızlı yapılandırma kullanıldığında AMS ile 1.7 kat daha hızlı yürütme, 2.5 saatten
daha kısa (tek bir çalıştırma için 400 saniyeden az) tamamlama süresi elde edileceği tahmin edilmektedir.
Yapılandırmaların optimizasyonunda göz önünde bulundurulması gereken bir başka konu da,
ölçeklenebilirliğin yalnızca Intel Xeon işlemcinin bir işlevi ve seçilen çekirdek sayısıyla ilgili değil, aynı
zamanda kullanılan düğüm sayısıyla da ilgili olmasıdır. Bu simülasyonların paralel yapısı sayesinde, ilk iki
düğümde 21 çalıştırmanın yaklaşık yarısı ve geri kalanı da ikinci grup iki düğümde çalıştırılarak, simülasyon
süresinde 2 faktöre yakın bir hızlanma elde edilebilir. Bu mantık, istenen simülasyon süresini elde etmek için
örneğin 8 düğümlü bir simülasyon kümesi gibi daha çok sayıda düğüm kullanılarak gerçek yaşam sonuçları
elde etmek için kullanılabilir. Bu tür bir yaklaşım, simülasyon işlerini hesaplama verimliliğini ve kaynak
kullanımını optimize etmek için mevcut kaynaklar arasında otomatik olarak dağıtan PBS Professional gibi bir
araç kullanımıyla basitleştirilebilir.
ENERJİ VERİMLİLİĞİ VE PERFORMANS
Günümüzün iş stratejisi ve planlama süreçlerinde, enerji tüketimi ve soğutma özellikleri, satın alma
kararlarında önemli bir rol oynuyor. Bu nedenle bir simülasyon yapılandırmasının enerji verimliliği, en iyi
enerji kullanımını ve en iyi performansı arayan organizasyonlar için en önemli özelliklerden biridir.
Simülasyon testleri Dell PowerEdge blade sisteminde yürütülürken, toplam Watt değerinde ölçülen enerji
tüketimi her bir simülasyon için kaydedildi (aşağıdaki tabloyu inceleyin). Intel Xeon E5-2667v2 ve E5-2697v2
işlemcilerin toplam güç tüketimi, benzer düzeydeyken, Xeon E5-2680v2 bu testin bir parçası olarak 21
simülasyonu yürütürken belirgin ölçüde daha az enerji gerektirmiştir.
Başka bir açıdan baktığımızda: 7x24 çalışan bir üretim işyükü ortamında, Xeon E5-2680v2, Xeon E5-2697v2
işlemciye göre düğüm başına %21.3 daha az enerji tüketir ve bu oran 115W'a karşın 135W olan %17'lik TDP
farkından daha fazladır.
Dell - Şirket İçi Kullanım - GizliALTAIR, INTEL VE DELL GİZLİ – YALNIZCA ŞİRKET İÇİN KULLANIM İÇİNDİR
Sayfa 5
TAVSİYE EDİLEN YAPILANDIRMALAR
Genel performans, fiyat - performans oranı ve enerji verimliliğine baktığımızda, düşme testi senaryosuna
dayalı bir simülasyon ortamının kurulması için gereken düğümler için aşağıdaki tavsiyelerde bulunulabilir:
Gerçek düğüm sayısı, genel işyükü gerekliliklerine bağlı olacaktır.
Maksimum performans:



Intel Xeon E5-2697v2 işlemcili (düğüm başına toplam 24 çekirdek) Dell PowerEdge düğümü,
64GB bellek ve Mellanox ConnectIB kartı
Minimum yapılandırma: 2 düğüm
Yüksek performans, maksimum enerji verimliliği:



Intel Xeon E5-2680v2 işlemcili (düğüm başına toplam 20 çekirdek) Dell PowerEdge R720 düğümü,
64GB bellek ve Mellanox ConnectIB kartı
Minimum yapılandırma: 2 düğüm
Giriş düzeyi sistem:



Intel Xeon E5-2667v2 işlemcili (düğüm başına toplam 16 çekirdek) Dell PowerEdge R620 düğümü,
32GB bellek ve Intel NetEffect kartı
Minimum yapılandırma: 2 düğüm
SONUÇ ÖZETİ
Çalışmadan elde edilen en önemli sonuçlar şunlardır:
 Dell-Intel kümesi, referans duruma göre RADIOSS düşme testi simülasyonunda 6 kat daha
hızlı sonuç vermiştir
o Test edilen 3 işlemci arasından en iyi sonucu Intel Xeon E5-2697v2 işlemci vermiştir:
o 21 simülasyon çalıştırması için 4 saatten daha kısa tamamlanma süresi
 RADIOSS’ Advanced Mass Scaling (AMS) ek olarak 1.7 kat daha fazla hız sağlayabilir
o AMS özelliğiyle tahmini 1.7 kat daha fazla hız
o 2.5 saatten daha kısa tamamlanma süresi (tek bir çalıştırma için 400 saniyeden daha az)
 Intel Xeon E5-2680v2 en yüksek enerji verimliliğini sağlar
o Xeon E5-2680v2, bu test durumunda 21 simülasyonun yürütülmesi için daha az enerji
gerektirir
o 7x24 çalışan bir üretim ortamında, Xeon E5-2680v2, Xeon E5-2697v2 işlemciye göre %21.3
daha az enerji tüketir ve bu oran 115W'a karşın 135W olan %17'lik TDP farkından daha
fazladır.
Altair düşme testi çözümünü Dell/Intel sistemlerinde kullanan tasarım mühendisleri, telefon darbe
performansını optimize edebilir; garanti ve müşteri memnuniyeti gerekliliklerinin karşılanmasını sağlayabilir.
Ayrıca, değişikliklerin etkilerini inceleyecek ve gerçek yaşamdaki düşme testlerinin dinamik davranışları ve
ürün bileşenlerinin çalışma şekilleri hakkında ayrıntılı veriler elde ederek tasarım kalitesini de yükseltebilirler.
Ürün geliştirme süresi ve maliyetleri azaldığında, üreticiler daha gelişmiş tasarımlara zaman ayırabilir ve
nihai ürünün daha başarılı olması sağlanabilir.
Düşme testinin ötesinde, Altair HyperWorks simülasyon paketinde daha birçok teknik hesaplama uygulaması
vardır. Bunlar, damgalama, gürültü, titreşim ve şiddet (NVH) simülasyonu, sayısal akışkanlar dinamiği
Dell - Şirket İçi Kullanım - GizliALTAIR, INTEL VE DELL GİZLİ – YALNIZCA ŞİRKET İÇİN KULLANIM İÇİNDİR
Sayfa 6
simülasyonu vb. alanlarda gücünü en yeni Intel işlemcilerden alan yüksek teknolojili Dell kümelerinin
kullanımından faydalanırlar.
DAHA FAZLA BİLGİ İÇİN





Altair yazılımı hakkında daha fazla bilgi edinin:
o HyperWorks paketi: www.altairhyperworks.com
o PBS Works paketi: www.pbsworks.com
Tanıtım örneği isteyin: www.altair.com/dell-intel-drop-test
Dell hakkında daha fazla bilgi edinin: www.dell.com ve www.dell.co.uk/hpc
Intel hakkında daha fazla bilgi edinin:
o newsroom.intel.com
o blogs.intel.com.
o www.intel.com/products/server/processor/xeonE5/index.htm
Bize Ulaşın:
o Altair: www.altair.com/PageAllLocations.aspx
o Dell: www,dell.com ve www.dell.co.uk/hpc
o Intel: www.intel.com
Dell - Şirket İçi Kullanım - GizliALTAIR, INTEL VE DELL GİZLİ – YALNIZCA ŞİRKET İÇİN KULLANIM İÇİNDİR
Sayfa 7
Download

Dell, Intel ve Altair ile Optimize Düşürme Testi