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Femtetで推奨されるPCスペックについて

A. 予算や解析規模によって異なります。PCを選定する上で役に立つ情報を記載します。

PCの構成要素の優先順位

高速化オプションの有無で優先順位が異なります。

以下は優先順位を表しています。左の構成要素ほど重要です。

 

・高速化オプションがない場合

メモリ容量＞CPUクロック数＞SSDの速度＞メモリバンド幅＞キャッシュ容量＞その他の構成要素

 

・高速化オプションがある場合でCPUのコア数が8コア以下の場合

メモリ容量＞CPUコア数＞CPUクロック数＞メモリバンド幅＞SSDの速度＞キャッシュ容量＞その他の構成要素

 

・高速化オプションがある場合でCPUのコア数が8コアよりも多い場合

メモリ容量＞メモリバンド幅＞CPUコア数＞CPUクロック数＞SSDの速度＞キャッシュ容量＞その他の構成要素

メモリについて

解析規模やメッシュ数に応じて必要なメモリ容量と搭載したPCが必要です。

直接法が実行されるソルバでメモリ容量が足りずにディスクを使用する場合はCPUの性能に関係なく解析時間が大幅に増加します。

解析で消費されるメモリ容量以上にメモリ容量があれば十分であり、それ以上のメモリ容量を搭載しても解析時間は変わりません。

『CPUについて』でも説明しますが、メモリチャネル数以上のメモリの枚数をPCに取り付けることで最大パフォーマンスを実現できます。

 

SSDについて

 

Femtetでは結果ファイルや一時ファイルをドライブに書き込むため、高速なSSDを搭載したPCほど解析中の書き込みや結果表示の読み込みが高速になります。

また、直接法でディスクを使用する解析の場合はSSDが高速なほど解析が高速になります。

一般的にM.2 SSDと呼ばれる種類のSSDが高速で動作することが知られています。

HDDは読み込みと書き込み速度が遅いため、一時ファイルや結果ファイルの保存先をSSDのドライブに指定することを推奨します。

 

CPUについて

 

CPUにはクロック数、コア数、キャッシュ容量、メモリバンド幅、対応するメモリの種類、メモリチャネル数などの性能があります。

これらのスペックはCPUメーカーの公式サイトに型番ごとの仕様が記載されています。

 

高速化オプションの有無で重要となるCPUの性能が異なります。

高速化オプションがない場合はクロック数と呼ばれる性能が最も重要になり、クロック数が高いほど高速に解析できます。

高速化オプションがある場合はメモリバンド幅と呼ばれる性能が大きいほど高速に解析できます。

 

メモリバンド幅は対応するメモリの種類（メモリクロック数）とメモリチャネル数によって決まります。

メモリクロック数やメモリチャネル数が大きいほど、メモリバンド幅が大きくなります。

一般的に最新のCPUほどメモリバンド幅が大きい傾向にあります。

 

メモリバンド幅はメモリチャネル数以上のメモリをPCに搭載しなければ最大のパフォーマンスとなりません。

例えば、CPUのメモリチャネル数が４の場合にメモリが２枚しか搭載していない場合、メモリバンド幅が半分になってしまい性能も低下します。

メモリチャネル数以上のメモリをPCに搭載することがFemtetの解析を最大限に高速化する上で重要です。

2CPU構成においては1CPUあたりのメモリチャネル数が8である場合、2倍の16枚のメモリを搭載することで最大のパフォーマンスが得られます。

 

高速化オプションがある場合、CPUのコア数は1CPUあたり20コアあれば十分です。

これはFemtetのアルゴリズム上、メモリバンド幅がボトルネックになってしまいコア数が多いCPUの演算性能を十分に活用できないためです。

 

CPUにはキャッシュが搭載されていますが、キャッシュ容量が大きいCPUほどメモリアクセスが減るため高速になります。

ただし、キャッシュ容量よりもメモリバンド幅のほうが高速化する上で重要なスペックとなります。

 

FemtetではIntel®製のCPUに最適化されたライブラリを使用しています。

Intel®製のCPUのアーキテクチャの例です。

①Intel® Core™ プロセッサーシリーズ

搭載できるメモリ容量に限度があるため、小規模なモデルを解析する場合に適しています。

②と③と比較してクロック数が高いため、高速化オプションがない場合に高速に解析できます。

 

②Intel® Xeon® Wシリーズ

コア数やメモリバンド幅、実装できるメモリ容量のスペックが①に比べて高いです。

1CPU構成のみ対応しており、③の1CPU構成よりもコストパフォーマンスに優れている場合があります。

型番によってコア数やクロック数、メモリバンド幅などが異なるため、公式サイトで仕様を確認することを推奨します。

 

③Intel® Xeon® Silver, Gold, Platinum

2CPU構成に対応しており、1CPU構成と比較して優れたメモリ性能を発揮します。

型番によってコア数やクロック数、メモリバンド幅などが異なるため、公式サイトで仕様を確認することを推奨します。

 

グラフィックボードについて

 

Femtetが推奨するグラフィックボードはNVIDIA® T400やNVIDIA® RTX A2000といったプロフェッショナルグラフィックボードです。

これらは一般的なCADソフトウェアにおいても推奨されることがあります。

解析にはグラフィックボードを使用しませんので、高性能なグラフィックボードを搭載しても解析が高速になることはございません。