史上最全电磁仿真(HFSS、CST、FEKO)时域、频域精准配置推荐

一．电磁仿真计算特点与硬件配置分析电磁仿真广泛应用于无线和有线通信、计算机、卫星、雷达、半导体和微波集成电路、航空航天等领域，从毫米波电路、射频电路封装设计验证，到混合集成电路、PCB板、无源板级器件、RFIC/MMIC设计，天线设计，微波腔体、衰减器、微波转接头、波导录波器等设计等。

NO

关键项

时域算法

频域算法

1

主要算法

时域有限差分

FDTD

时域有限积分

FIT

有限元

FEM

矩量法

MOM

2

典型软件

EMPIRE XPU

XFDTD

EMPro

CST

HFSS

EMPro

JMAG

FLU

FEKO

Momentum

Sonnet

3

计算特点

线性加速比高、高度多线程，

支持多核CPU

支持大型GPU

内存要求不高

回写很少

多线程，线性加速有限

支持多核CPU并行求解

内存要求高

回写有

小结1.时域算法，属于显式算法，传统的CPU多核加速比好，核数越多计算越快，此外，并行度高，支持GPU加速计算，注意大部分求解器对GPU要求是双精度计算为主，也就是说需要用双精度性能高的GPU卡。2.频域算法，属于隐式算法，支持多核并行计算，但核数并行计算有限，不支持GPU计算，提升性能的手段，就是提升CPU的频率，足够大的内存，值得注意当内存非常大的时候（超过192GB），硬盘io性能非常关键。 1.2 对并行计算求解过程分析如何配置CPU要根据求解过程和算法特点，尤其要了解时域、频域两大算法特点紧密结合，这样才能更高效更合理，从并行求解流程图看，循环计算过程是单核和多核交叉过程。 

1.3 CEM求解规模与硬件配置推荐

NO

分类

规模划分

核数

全核频率

睿频

内存

并行存储

1

小规模　

200倍波长

96核

2.8GHz

3.3GHz

512GB

13*4TB

b）基于频域算法硬件配置参考

c）基于超大规模时域算法求解GPU选型 

No

型号

显存(MB)

CUDA核

显存带宽(GBs)

浮点计算指标TFlops -单精度

浮点计算指标TFlops -双精度

散热

1

Tesla V100

16GB HBM2

5120

900

14.90

7.45

服务器

2

Tesla P100

16GB HBM2

3584

721

9.52

4.76

服务器

3

Tesla P100

12GB HBM2

3584

721

9.52

4.73

服务器

4

Quadro GV100

32GB

5120

870

14.85

7.42

主动式

5

Quadro GP100

16GB HBM2

3584

717

10.25

5.13

主动式

6

Quadro K6000

12GB

2880

288

5.18

1.73

主动式

7

Quadro K5200

8GB

2304

192

3.07

1.03

主动式

二．基于电磁仿真计算的机型介绍      以ultralab定制图形工作站为例2.1 极速图形工作站H490

CPU 具有高频率，适合中小规模时域与频域求提供规格：10核4.8GHz，12~14核4.6GHz，16~18核4.4GHzGPU 支持7块双槽GPU卡GX620M配置特点：CPU 支持双Xeon Schalable（可扩展）处理器，拥有更高频率和更低延迟，中大规模时域与频域求解，发挥极致性能提供规格：24核4GHz，36核3.7GHz，40核3.1GHz，48核3.5GHz，56核3.3GHzGPU 支持9块双槽GPU卡显著优势：基于办公环境（静音级）GPU超算性能时域求解计算系统，同时兼顾频域隐式算法各种机型性能与差异对比表

NO

机型

硬件配置特点

适合应用

1

H490

单CPU+双GPU

（14核4.7GHz，18核4.5GHz）

中小规模频域、时域算法求解

2

EX620i

双CPU（56核）+双CPU

大规模时域、频域算法求解

3

EX620

双CPU（56核）+双GPU+并行存储

大规模的全能求解

4

GX490M

单CPU+7个GPU+并行存储

超大规模时域GPU超级

5

GX620M

双CPU（56核）+9个GPU+并行存储（16）

超大规模全能求解、时域GPU求解

6

Alpha720

四CPU(96核)+双GPU+并行存储

超大规模CPU架构时域求解

三．电磁仿真计算硬件配置（单机与集群）推荐3.1 基于多种算法（CPU计算）单机工作站硬件配置方案

No

产品系列

主要配置

价格

备注

1

UltraLAB H490 14632-S5TBA

intel第7代至尊处理器(14核4.6GHz+睿频4.6GHz) /32GB DDR4 2666/512GB SSD +2TBSATA企业级/QP600 2GB/23"图显

39,990

CPU全能高效、高性价比

2

UltraLAB H490 14464-S5TCA

intel第7代至尊处理器(18核4.4GHz+睿频4.5GHz)/64GB DDR4 2666/500GB SSD+4TB SATA企业级/Quadro K6000 12GB/23"图显

72,000

CPU+GPU全能极致高性价比

3

UltraLAB EX620i 24096-SATCB

2*Xeon Gold6146处理器(24核4.0GHz，睿频4.2GHz) /96GB DDR4 2666/1TB SSD+6TB SATA /QP2000 5GB/23"图显

112,000

频域极致性能

4

UltraLAB EX620i 23196-SATCE

2*Xeon Gold6148处理器(40核3.1GHz+睿频3.7GHz) /96GB DDR4 2666/1TB SSD +6TB SATA /Quadro K6000 12GB/23"图显

126,000

CPU+GPU时域全能求解

5

UltraLAB EX620 237192-SA28TB

2*Xeon Gold6154处理器(36核3.7GHz+睿频3.7GHz) /192GB DDR4 2666/1TB SSD+28TB并行存储/QP2000 5GB/23"图显

145,000

CPU全能高效

6

UltraLAB EX620 23596-MSATCC

2*Xeon Gold8168处理器(48核3.5GHz +睿频3.7GHz) /96GB DDR4 2666 /1TB闪电二代+1TB SSD+6TB SATA/QP4000 8GB /23"图显

189,000

时域求解

7

UltraLAB EX620 23596-MSATCC

2*Xeon Gold8168处理器(48核3.5GHz +睿频3.7GHz) /192GB DDR4 2666 /2TB SSD +28TB并行存储/QP4000 8GB /23"图显

215,000

CPU全能高效

8

UltraLAB EX620 233384-SB28TC

2*Xeon Platinum 8180(56核3.3GHz+睿频3.8GHz) /384GB DDR4/2TB SSD +28TB并行存储/QP4000/23"图显

285,000

CPU全能高效

9

UltraLAB Alpha720 427256-SB42TF

4*Xeon E7 8890v4(96核2.7GHz+睿频3.3GHz)/256GB DDR4/2TB SSD +42TB并行存储/Quadro GP100/32"-2K图显

399,990

超大规模CPU+GPU时域求解

备注：以上价格仅供参考

3.2 基于时域求解（GPU计算架构）单机硬件配置方案

No

产品系列

主要配置

价格

GPU指标

1

UltraLAB GX490M 14832-S5TB2E

intel第7代至尊处理器

(10核4.8GHz+睿频4.8GHz) /32GB DDR4 2666/500GB SSD +4TB SATA企业级

/2*Quadro K6000 12GB/23"图显

87,500

3.46Tflops

2

UltraLAB GX490M 14464-S5TC4E

intel第7代至尊处理器

(18核4.5GHz+睿频4.5GHz)

/64GB DDR4 2666/500GB SSD+4TB SATA企业级/4*Quadro K6000 12GB/23"图显

159,990

6.92Tflops

3

UltraLAB GX620M 23196-SATD2F

2*Xeon Gold6148处理器

(40核3.1GHz，睿频3.7GHz) /

96GB DDR4 2666/1TB SSD+6TB SATA /

2*Quadro GP100 16GB HBM2/23"图显

228,000

10.2Tflops

4

UltraLAB GX620M 234192-SB28T8E

2*Xeon Platium8168处理器

(48核3.4GHz+睿频3.7GHz) /

192GB DDR4 2666/

2TB SSD +28T并行存储

/8*Quadro K6000 12GB/23"图显

365,000

13.8Tflops

5

UltraLAB Alpha720 427256-SB42T2F

4*Xeon E7 8890v4

(96核2.7GHz+睿频3.3GHz )/

256GB DDR4/2TB SSD +42TB并行存储/

2*Quadro GP100/32"-2K图显

399,990

10.2Tflops

6

UltraLAB GX620M 233192-SB28T4F

2*Xeon Platinum 8180

(56核3.3GHz+睿频3.8GHz) /

192GB DDR4/2TB SSD +28TB并行存储/

4*Quadro GP100/32"-2K图显

499,990

20.4Tflops

7

UltraLAB GX620M 233384-SB36T8F

2*Xeon Platinum 8180

(56核3.3GHz+睿频3.8GHz) /

384GB DDR4/2TB SSD +36TB并行存储/

8*Quadro GP100/32-2K"图显

758,000

40.4Tflops

 备注：以上价格仅供参考

3.3 基于分布式集群的硬件配置方案

方案1 基于CPU计算的分布式集群方案

NO

货物名称

型号

数量

单价

小计

1

主计算节点

18核4.4Ghz/128GB DDR4 2666 /NVS310/500GB SSD工作站级/4U机架式/无显示器

1

55000

55000

2

从计算节点

18核4.4Ghz/64GB DDR4 2666 /NVS310/500GB SSD工作站级/4U机架式/无显示器

5

46500

232500

3

管理/

存储节点

4核4Ghz/32GB DDR4 ECC/集成显卡/256GB SSD+28TB单通道并行存储/4U机架式/23"图显

1

36500

36500

4

网络设备

16口万兆交换机

1

9500

9500

5

机柜

42U服务器机柜（含PDU机柜插座）

1

3500

3500

6

KVM

8口 HDMI KVM切换器

1

2800

2800

7

高速交换机

Mellanox 12口56Gbps交换机

1

39500

39500

8

IB卡

Mellanox IB卡56Gbps，含2米线

7

4500

31500

9

10

11

12

13

累计(人民币)

410800

安装调试费用(累计金额*10%)

41080

合计：

¥451,880

方案2 基于CPU+GPU异构超算的分布式集群方案

NO

货物名称

型号

数量

单价

小计

1

主计算节点

18核4.4Ghz/128GB DDR4 2666 /Quadro K6000/ 500GB SSD工作站级/4U机架式/无显示器

1

75500

75500

2

从计算节点

18核4.4Ghz/64GB DDR4 2666 /Quadro K6000/ 500GB SSD工作站级/4U机架式/无显示器

5

67000

335000

3

管理/存储节点

4核4Ghz/32GB DDR4 ECC/集成显卡/256GB SSD+28TB单通道并行存储/4U机架式/23"图显

1

36500

36500

4

网络设备

16口万兆交换机

1

9500

9500

5

机柜

42U服务器机柜（含PDU机柜插座）

1

3500

3500

6

KVM

8口 HDMI KVM切换器

1

2800

2800

7

高速交换机

Mellanox 12口56Gbps交换机

1

39500

39500

8

IB卡

Mellanox IB卡56Gbps，含2米线

7

4500

31500

9

10

11

12

13

累计(人民币)

533800

安装调试费用(累计金额*10%)

53380

合计：

¥587,180

备注：以上价格仅供参考

说明：（1）上述报价仅仅是硬件系统，还需要作业调度系统及安装调试、培训、维护费用（2）该集群中，每个计算节点比市场上低频双Xeon架构配置，性能更高，保证循环过程中，每个环节计算性能发挥到极致。

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