Ansys Speos加速计算：GPU驱动的新型算法解析

前言

Speos 在2022R2版本中正式推出 GPU 计算功能，相比于 CPU 计算，相同HPC32配置，高性能显卡在仿真计算中将会更显计算优势，在仿真数据量大、材料属性复杂、光源种类多的条件下，Speos 视觉模拟会消耗更多仿真计算时间。

当模拟参数设置偏差，或者视野选择不准确，重新模拟耗费的时间会很长，GPU 同样提供实时预览 preview 功能，快速检查视觉模拟对参数设置和视野选择的准确性，通过 GPU 持续渲染，得到从低精度到高精度的实时模拟效果，一旦发现模拟出现问题可以随时停止，修改参数后再重新模拟，提高了模拟效率，新版本发布中，GPU preview 同样可以保存实时渲染结果为XMP。

GPU计算能力

1 - 打开任意仿真，建立视觉模拟模型，与常规的亮度模拟相同，在 speos 中建立光源（包括环境光），探测器，零件材料，逆向模拟。

2 - 在file-speos option中，勾选显卡选项，会显示32HPC运算。显卡性能越高在计算中越能体现计算速度。

3 - 点击inverse/direct simulation，在tools中选择GPU计算。

4 - GPU计算性能说明，同样对于108光线数，相同光线数GPU A6000的计算速度相当于CPU 600核左右，而仿真结果相同。

5 - GPU计算同样支持Speos core的计算。

GPU Preview 实时预览功能

1.点击inverse/direct simulation，在tools中选择preview计算。点击选择建立好的模拟，再点击preview开始实时预览。实时预览需要GPU性能的支持，如果GPU性能差则相同时间渲染的精度会比较低。如果设置的探测器分辨率超过显示器分辨率，在预览生成之前会弹出警告提示，点击确定后，会自动压缩分辨率显示。

2.实时预览调整

亮度调整：点击default max value切换到手动调整最大亮度，然后输入合适的亮度值以获得合适的预览亮度。

调整视角：使用鼠标单击旋转视角，滚轮缩放视野

等待渲染：每次调整视角后，speos都会重新开始渲染，随着渲染时间增加，渲染精度也会慢慢提高，视野内的噪点会慢慢消失，阴影会慢慢显现出来。

3.GPU preview保存仿真结果。Preview的仿真结果可以XMP或图片格式导出正在进行的实时预览模拟的结果，快速探索模拟结果并进行分析。

Speos现在提供GPU计算，极大地提高了模拟性能，而且精度没有损失，性能成本比前所未有，支持多GPU线性可扩展性，相比于HPC的搭建，GPU搭建更方便。

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