Mô phỏng 200 triệu hạt của Ansys Rocky trên Oracle Cloud đưa phân tích DEM lên một tầm cao mới
2023-07-10 ---
Chia sẻ
Ansys Rocky đã đạt được một bước tiến quan trọng trong phân tích mô hình phần tử rời () bằng việc thực hiện mô phỏng với 200 triệu hạt trên Oracle Cloud. Hợp tác giữa Oracle Cloud Infrastructure (OCI) và NVIDIA đã nâng cao công nghệ thông qua mô phỏng đầu tiên trên thế giới, sử dụng phần mềm Ansys Rocky trên hệ thống đơn vị xử lý đồ họa (GPU) của OCI.
Kiến trúc điện toán đám mây OCI được triển khai cho nghiên cứu này
Giải pháp mới nhất từ NVIDIA, GPU Tensor Core NVIDIA A100, đóng vai trò quan trọng trong mô phỏng này. Nó cho phép phần mềm tăng tốc GPU như Rocky tận dụng tối đa hiệu suất, xử lý hàng chục triệu hạt trong mô hình . Nhờ khả năng xử lý đa-GPU song song của Rocky và sức mạnh của hệ thống GPU của OCI, phạm vi ứng dụng và khả năng phân tích các vấn đề có hàng trăm triệu hạt đã được mở rộng đáng kể. Phiên bản mới nhất của Rocky cũng cung cấp thuật toán cân bằng tải song song mạnh mẽ hơn, tận dụng tài nguyên GPU hiệu quả hơn các phiên bản trước đó.
Mô hình hình học máy tách khí lốc xoáy (Gas Cyclon Separator) và lưới
OCI và Ansys gần đây đã thực hiện một nghiên cứu về máy phân ly xoáy hay máy tách khí lốc xoáy (gas cyclone separator), một thiết bị thường được sử dụng để loại bỏ hạt từ dòng khí. Một thiết bị như vậy có thể được tìm thấy trong máy hút bụi gia đình và có nhiều ứng dụng trong công nghiệp, bao gồm tách chất mài, chất ô nhiễm, hạt bụi và khí thải của các nhà máy sản xuất khác nhau. Trong nghiên cứu này, không khí mang hạt được tiêm vào một cyclone nhỏ và trong quá trình xoáy, các hạt bụi va chạm và rơi vào tường bên trong của cyclone. Quá trình này cho phép các hạt nặng di chuyển đến các tường và được loại bỏ qua cửa dưới, trong khi dòng khí sạch được giải phóng ra qua cửa trên.
Để xử lý mô phỏng với 200 triệu hạt, OCI cung cấp một cơ sở hạ tầng máy tính đám mây tùy chỉnh với máy chủ sắt mỏng BM.GPU4.8 được trang bị tám GPU A100 của NVIDIA với mỗi 40 GB bộ nhớ GPU trong cho tổng số 320 GB bộ nhớ GPU. Hậu xử lý mô hình được thực hiện bằng máy ảo VM.GPU3.1 với GPU Tensor Core V100 của NVIDIA. Để giải quyết vấn đề lưu trữ kết quả, một máy ảo thứ ba được sử dụng làm máy chủ tệp mạng (NFS) với lưu trữ khối cấp terabyte.
Thống kê mô phỏng của máy tách khí lốc xoáy
Kết quả của mô phỏng cho thấy mẫu luồng không khí xoáy và quá trình tách hạt theo kích thước. Với tổng cộng 184 triệu hạt trong cyclone, việc sử dụng tài nguyên GPU hiệu quả, với khoảng 200 GB bộ nhớ GPU được sử dụng. Đây là khoảng trống cho các mô hình tính toán Rocky trong tương lai để mở rộng kích thước của nó trên các máy của OCI.
