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HFSS多线程求解设置

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HFSS采用有限元法算法求解电磁问题,具有很高的精度和往往让人难以忍受的仿真速度——尤其是在求解相对较大规模的问题时,往往要耗费很长的时间——运气不好的话运行几个小时以后直接报错。

HFSS默认的求解线程数总是1,浪费了大量的CPU计算能力。通过调整求解线程数,可以实现多线程(Multi-Threading)求解,最大限度的利用CPU的计算能力,大幅度提高仿真速度:

修改前后的CPU占用率

 

HFSS多线程求解介绍

不知道为什么,HFSS默认的求解线程数总是1。也就是说HFSS默认只是用1个CPU内核进行求解。要知道现在的PC早就跨过了双核时代,四核、六核甚至AMD的18核36线程CPU也早已在京东上架了。

或许HFSS的开发者认为大家会修改求解线程数吧。可是我敢打赌很多人不知道。

事实上,HFSS 15在安装后第一次运行的时候会弹出一个欢迎对话框,里面第一项就是介绍HFSS 15的新功能:

HFSS 15 欢迎界面

单击click here会打开一个pdf文档,如下:

HFSS 15 新功能介绍

文档第一条就介绍了HFSS 15在多线程求解算法上的进步——采用了新的求解算法,显著提高了多线程求解效率。以四线程为例,旧算法的速度如果是2.5倍,新算法就是3倍。如果内核数更多,提升也更明显。但是随着线程数继续增加,求解速度趋于恒定——旧算法约为3.2倍,新算法约为5倍。

设置方法

HFSS 求解线程数设定位于Tools菜单下的Options菜单项下的HFSS Options里:

多线程求解设置在菜单中的位置

HFSS 设置对话框:

多线程求解设置

HFSS默认这两个都是1,我们可以按照自己电脑CPU的参数修改。以Intel的CPU为例(不包括8代酷睿处理器),i3系列改为2,i5、i7改为4。

多线程求解实测

下图是修改前后的CPU占用率。修改前CPU只占用30%左右,修改后CPU占用100%。求解时间也从222秒下降到了90秒。

修改前后的CPU占用率

PS:对于具有超线程功能(HT、SMT等)的CPU,如酷睿i3、i7,Xeon E3,Ryzen R5、R7等,即使将HFSS求解线程数设置为CPU线程数,CPU利用率也可能只达到50%。这与超线程功能的特性和局限性有关,并非HFSS的设置有误。

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