HVAC in der Bauindustrie - Fujitsu

White Paper – FUJITSU PRIMERGY HPC Cluster – HVAC in der Bauindustrie
Fluent-Messungen auf dem HVAC-Modell haben gezeigt,
dass ein InfiniBand® Interconnect erforderlich ist, um auch
weiterhin die Ablaufzeit zu minimieren, wenn mehr Knoten
in einer einzelnen Parallelberechnung verwendet werden.
Bei diesem HVAC-Modell mit 8 Millionen Zellen zeigt die
Fluent-Anwendung eine hohe Effizienz bei bis zu 8 Knoten
mit dem 10-Core-Prozessor (insgesamt 160 Kerne). Die
parallele Effizienz bleibt voraussichtlich auch bei noch
größeren Clustern hoch.
Im Vergleich ist die Skalierbarkeit deutlich niedriger wenn
nur Gigabit Ethernet verwendet wird. Dies führt unter
Umständen zu längeren Ablaufzeiten und einer ineffizienten
Lizenznutzung bei einer höheren Knotenanzahl.
Prozessortypen – Leistung vs. Effizienz
Bei der Wahl des Prozessortyps gilt es, verschiedene Faktoren sorgfältig gegeneinander abzuwägen. Zunächst kommen dabei die Kerne pro Job
zum Tragen, da diese in der Regel durch die Anzahl der Anwendungslizenzen festgelegt sind. Normalerweise ist jede ANSYS Fluent-Berechnung
parallelisiert, sodass alle Rechenknoten, die für denselben Job verwendet werden, vollständig durch den Prozess dieser Anwendungsausführung
ausgelastet sind. Bei den modernen Multi-Core-Prozessoren bieten sich im Betrieb jedoch andere Ablaufplanungsstrategien an.
Betrachtet man verschiedene Anzahlen an Kernen pro Job,
liefern 12-Core-Prozessoren tendenziell einen geringfügig
geringeren Durchsatz als 10-Core-Prozessoren. Innerhalb des
Testbereichs ist der einzige direkte gemeinsame Faktor 120
Kerne. An diesem Punkt sind bei diesem HVAC-Modell 5
Knoten des 2,7-GHz-12-Core-Prozessors circa 20 Prozent
langsamer als 6 Knoten des 2,8-GHz-10-Core-Prozessors. Ein
Knoten weniger senkt die Gesamtkosten für die Knoten
deutlich. Im Basispreis ist der 12-Core-Prozessor jedoch
teurer als der 10-Core-Prozessor. Deshalb liefern Intel XEON
CPU E5-2690 v2 Knoten das ideale Preis-Leistungsverhältnis
für HVAC-Workloads.
Eine weitere Alternative stellt der E5-2650 v2-Prozessor mit 8
Kernen und einer Frequenz von 2,60 GHz dar. Kern für Kern
liefert dieser Knoten eine ähnliche Leistung wie der
10-Core-Prozessor mit 2,5 GHz.
Optimale Prozessorfrequenz
Offenkundig führt der schnellere Prozessor die Berechnungen erwartungsgemäß in der kürzesten Ablaufzeit durch, jedoch ist die Frequenz dabei
nicht der einzige Faktor. Der Berechnungsalgorithmus innerhalb der Anwendung kann ggf. in größerem Umfang von anderen
Hardwarekomponenten des Knotens abhängen. In vielen Fällen ist zum Beispiel die Speicherbandbreite ein entscheidenderes Kriterium.
Prozessoren mit einer höheren Frequenz sind häufig exponentiell teurer als andere Prozessoren der gleichen Generation.
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