原则上,很难对最佳硬件做出笼统的说明。这始终取决于您要计算的模型。以下提示将帮助您配置一台适合您需求的计算机。
处理器
RFEM 中的计算会受益于多个计算内核。但需要注意的是:更多内核并非在任何情况下都更好。
如果将计算分配到非常多内核上,数据通信量会增加。内核与内存之间的连接会逐渐成为瓶颈。
最佳内核数约为 20 个。具体最佳值会因所计算模型的类型而显著变化。
具体来说,我们推荐使用以下处理器之一:
- Intel Core Ultra 9 285K
- Intel Core Ultra 7 270K Plus
- Intel Core Ultra 7 265KF
- Intel Core Ultra 5 250K Plus
- Intel Core Ultra 5 250KF Plus
- AMD Ryzen 9 9950X
- AMD Ryzen 9 9950X3D
- AMD Ryzen 9 9900X
后缀“KF”或“F”表示不带集成 GPU 的 Intel 处理器。它们的价格比带 GPU 的相应型号略低。由于我们本来就不建议在 RFEM 6 和 RSTAB 9 中使用 Intel 集成 GPU,因此这些型号尤其值得推荐。
所有现代处理器都会根据计算负载动态调整其时钟频率(Intel 称为“Turbo Boost”,AMD 称为“Precision Boost”)。其中起决定性作用的是负载、功耗,尤其是处理器内部的温度。因此,良好的散热可以明显提升计算性能。我们建议采用尺寸充裕的机箱和高性能的处理器散热器。
工作站处理器
除了桌面和笔记本处理器之外,AMD 和 Intel 还提供所谓的工作站处理器。在 AMD 中这一系列称为“Threadripper”,在 Intel 中称为“Xeon W”。
它们与桌面处理器的主要区别在于内核数量明显更多,并且可以寻址的内存容量大得多。例如,AMD Ryzen Threadripper PRO 9995WX 拥有 96 个内核,可以通过八个内存通道寻址高达 2 TB 的 RAM。
RFEM 6 和 RSTAB 9 可以在这些处理器上无问题运行。但与桌面处理器相比,性能提升有限,只有在特殊情况下才能证明其明显更高的价格是合理的。
如果您处理的是要求非常高的模型,并且可以并行计算大量荷载组合,我们推荐使用以下处理器之一:
- Ryzen Threadripper 9960X
- Ryzen Threadripper 9970X
这两款处理器分别拥有 24 个和 32 个内核,而且全部都是性能内核。此外还提供四个内存通道。与桌面系统相比,这使可用的内存带宽翻倍。
采用 ARM 架构的处理器
最近,尤其是在笔记本领域,出现了采用 ARM 架构的处理器,例如 Qualcomm 的 Snapdragon X。
它们与 Intel 和 AMD 的 x86 处理器有着根本区别,因为它们的指令集与 x86 指令集不兼容。要使软件在 ARM 处理器上原生运行,就必须重新编译。RFEM 6 和 RSTAB 9 目前仅有 x86 版本,在 ARM 计算机上会通过模拟器运行。模拟器会将 x86 机器指令实时翻译为 ARM 机器指令。这会耗费时间并降低计算性能。
因此,我们不建议在 RFEM 6 和 RSTAB 9 中使用 ARM 处理器。
内存
RFEM 6 会尽可能为每个处理器线程启动一个独立的求解器进程。在此之前会检查是否有足够的内存可用。如果内存不足,则会启动较少的进程,处理器就无法满负荷运行。
因此,最佳内存大小取决于所使用的处理器。
此外,它还取决于模型本身:在 RFEM 中取决于有限元网格,在 RSTAB 中取决于杆件数量。但是,无法直接从有限元节点或杆件数量推导出内存需求。
因此,我们只能给出粗略的参考值。
每个处理器线程应预留 1 至 3 GB 的 RAM。上限值适用于包含实体和面的复杂模型,下限值适用于较小的杆系结构。
对于上文推荐的处理器,可得出以下数值:拥有 24 个线程的 Intel Core Ultra 7 270K Plus 需要 24 至 72 GB,拥有 32 个线程的 AMD Ryzen 9 9950X 需要 32 至 96 GB。
桌面处理器具有两个内存通道。每个通道最好只安装一个内存条,因为只有这样才能达到最大数据传输速率。因此,64 GB 最好用两个各 32 GB 的内存条来配置。
所有内存条应为相同类型。
如果处理器既支持 DDR4 也支持 DDR5 RAM,我们推荐使用 DDR5。
ECC 内存(某些工作站会提供)对 RFEM 6 和 RSTAB 9 不会带来速度优势。
一旦达到最佳内存大小,额外的 RAM 不会 加快计算速度。
显卡
任何配备 NVIDIA 或 AMD GPU 的现代显卡都适用于 RFEM 6 和 RSTAB 9 的工作。
我们不建议使用 Intel 处理器中集成的图形单元。原因与其说是其性能,不如说是驱动程序的 OpenGL 支持不足。
我们同样不建议使用配备 NVIDIA GPU 的更昂贵的专业显卡(以前称为“Quadro”)。原因同样是 OpenGL 驱动程序的质量问题,因为它可能导致程序崩溃。我们建议改用意款“游戏显卡”,例如采用 GeForce-RTX-40XX-GPU(Ada-Lovelace 架构)或 GeForce-RTX-50XX-GPU(Blackwell 架构)的中端型号。
配备 AMD GPU 的显卡以及带有集成图形单元的 Ryzen 处理器也非常适合。我们推荐使用配备 Radeon-RX-9000 系列或 Radeon-RX-7000 系列 GPU 的中端型号。
显存大小对 RFEM 6 和 RSTAB 9 并不重要。
如果计算机除了独立显卡外还具有处理器内置的集成 GPU,您应确保 RFEM 6 和 RSTAB 9 确实使用性能更强的显卡。可按以下方法确定实际使用的 GPU:
- 打开 RFEM 6 或 RSTAB 9。
- 在菜单中选择帮助 > 系统信息。
- 检查显卡 > 渲染器条目。此处显示的 GPU 就是程序所使用的 GPU。
如果未显示所需的 GPU,请在 Windows 的图形设置中为程序分配正确的显卡。
显示器
显示器的分辨率至少应为 1920 x 1080 像素。否则某些窗口可能无法完整显示。
RFEM 6 和 RSTAB 9 支持 4K 显示器。
大容量存储
一块快速连接的 SSD(最好通过 PCIe 5.0)是很有意义的。不过,它对计算速度只在特殊情况下才会带来优势。但打开和保存大文件的速度会明显加快。
如果必须将 SSD 划分为多个逻辑驱动器,请注意在系统驱动器 C: 上保留足够的空间。RFEM 6 和 RSTAB 9 在计算过程中会在用户配置文件中写入大量临时数据,而该配置文件通常位于 C: 驱动器上。如果可能,应完全避免分区。
软件
在后台运行的软件也会对计算速度产生决定性影响。
尤其是杀毒软件会显著减慢计算速度。RFEM 6 和 RSTAB 9 在计算过程中会向工作文件夹写入大量文件并再次读取。因此,如果您将该文件夹从实时监控中排除,可能会对计算速度产生积极影响。
BIOS 更新
来自实际使用的反馈表明,在内存较大的计算机上,主板的固件并非总能以最佳方式工作。其后果是计算速度明显下降。因此,如果您使用非常新的主板,应检查是否有可用的 BIOS 更新。