随着第四次工业革命的到来，以大数据、5G、人工智能、物联网为代表的新一代信息技术日新月异，带来了很多趋势性变化。其中，高性能计算 (HPC)作为实现新的信息技术突破和广泛应用的重要途经，已经发展到了一个新的高度，并已成为学术界技术进步的关键组成部分，在科学研究、公共卫生、气象建模、环境监测和油气勘探等众多领域推动创新和知识发现。
在工业制造领域，HPC亦逐渐扮演越来越重要的角色。面对来自业绩增长、成本和日益增高的产品创新需求的压力，越来越多的企业开始寻求新技术的帮助，例如通过虚拟仿真技术来有效改进产品设计，在降低成本的同时满足客户需求。但如果想要实时看到设计中的静态、碰撞、安全、空气动力等情况，就需要借助HPC超强的计算能力和图形处理能力。而作为当前市场上完美满足HPC用户算力需求的尖端产品，拥有高达64核的第二代AMD EPYC（霄龙）处理器为虚拟仿真技术提供了超强算力“加持”，进而为更多企业加速创新夯实了基础。
携手ESI，超强算力支持虚拟仿真
虚拟仿真技术拥有包括虚拟制造、VPS虚拟性能、全拼震动噪声、CFD分析等一系列解决方案。ESI 虚拟性能解决方案 (VPS) 作为一款独特的软件解决方案，能够基于虚拟技术加速产品的开发和创新，极大提高产品的竞争优势并逐步缩减在产品研发过程中对实际原型的需求。通过允许工程师模拟设计对产品性能的多个领域（静态、碰撞、安全、NVH、耐用性、水流、舒适性等）的影响，VPS 有助于打破传统的产品开发孤岛，寻找满足冲突需求的更优解决方案。除此之外，该解决方案还支持制造商应对新出现的设计挑战，包括轻量化、电气化以及自动驾驶车辆所带来的挑战，使其能够通过 ESI 的“零原型”解决方案达到卓越的设计水平。
原始设备制造商（OEM） 努力在产品开发的数字阶段尽可能获取更多的信息以提高竞争力，ESI 则支持OEM减少执行迭代循环所需的时间。ESI 开发人员和工程师不断改进 VPS 的计算性能，特别是在可扩展性和鲁棒性方面。VPS 混合 HPC 有限元求解器为工程模拟提供了高效的可扩展性，最大支持 512 个核心，以适应要求最苛刻的工业应用。
为了实现最优的软硬件组合，AMD 携手 ESI 集团，以确保 VPS 在基于第二代AMD EPYC（霄龙）处理器的HPC系统上获得最佳性能，进而帮助企业客户降低总体拥有成本，提高产品设计和研发效率。
创新架构，提供无与伦比的性能
在应用虚拟仿真技术的过程中，企业需要借助于高性价比的HPC系统帮助VPS软件实现性能最大化。第二代 AMD EPYC基于x86架构，采用了先进的 7nm 制程工艺，将高核心数、大内存容量、高内存带宽和海量I/O以适当比例组合起来，为HPC用户提供了完美的性能组合。基于创新的架构，在实现卓越的高性能计算工作负载性能的同时，还优化了总拥有成本。
内存带宽是提升有限元分析 (FEA) 工作负载性能的关键因素之一。第二代AMD EPYC所拥有的高内存带宽有助于确保最大限度地利用VPS系统，优化执行时间和部署的总体利用率。在实际应用中，许多HPC工作负载要求平衡性能和每个核心的许可成本，以管理和控制总体成本。第二代AMD EPYC在整个产品线中提供了一致的特性，允许用户在不牺牲特性、内存通道数量、内存容量或 I/O 通道数量的情况下优化工作负载所需的核心数量。无论每路的物理核心数量如何，都能够在所有 EPYC处理器上访问 8 个内存通道，从而带来了卓越的内存带宽和容量。
超强扩展性，全面支持多领域虚拟仿真
可扩展性对于 HPC 应用程序至关重要。第二代AMD EPYC（霄龙）处理器支持 PCIe Gen 4 网络设备，可在节点之间提供高带宽；在一个节点中，每路可以使用高达 64 个核心，包括 8 个支持DDR4-3200 的高速内存通道；同时，每个核心还兼具超强的浮点数和整数计算能力，从而为高性能计算提供了卓越的性能和可扩展性。
测试表明，第二代AMD EPYC的扩展性能在 ESI 虚拟性能解决方案中表现非常优异。下图显示了AMD EPYC 7742 在双路平台中的可扩展性，最多可扩展到 4 个节点。在每个处理器 64 个核心的情况下，每个节点具有 128 个物理核心，则 4 个节点上共有 512 个核心。如今，128 个核心的作业达到了有限元分析 (FEA) 显式工作负载的最佳状态。将所有 128 个核心放在单个节点中，可为当今的 FEA 工作负载创建理想的配置。因此，VPS 将扩展性提高了一倍，在 256 个核心（2个节点）上的扩展效率约为 97%；在 512 个核心（4 个节点）上保持约 82% 的扩展效率。使用 Mellanox Connect X-6 200 Gb/s HDR InfiniBand 连接两个或更多具有 128 个核心的节点，可以轻松提供满足未来 FEA 工作负载所需的 256 个或更多的计算核心数。
与此同时，基于第二代AMD EPYC处理器的集群在 ESI 虚拟性能解决方案的 Neon 和 Neon4M 模型测试中也表现突出。AMD EPYC 7742 处理器（64 核心）的系统性能始终处于领先地位，体现了卓越的性能优势。AMD EPYC 7542 处理器（32 核心）则提供了更高的每核性能，以满足更小的总线程数需求，同时也保持了性能优势。
总体上看，第二代AMD EPYC（霄龙）处理器采用7nm 制程工艺，具有卓越的核心 IPC、内存带宽和 PCIe Gen 4 性能，为VPS系统实现快速、准确的多领域仿真提供了无与伦比的性能和超强扩展支持，从而帮助企业用户加速产品开发、缩短设计制造周期、提高质量、降低成本，进而全面增强企业的创新能力和核心竞争力。
