Multiprocesseurs

Multiprocesseurs

Utilisation des multiprocesseurs

CYPECADCYPE 3DCYPETHERM EPlus, et le module Simulation dynamique des incendies de CYPECAD MEP utilisent, lors du calcul des structures ou de la simulation dynamique des incendies, le potentiel offert par les multiprocesseurs.

Pour accéder à ces prestations, il existe deux modules communs à CYPECAD, CYPE 3D et à CYPECAD MEP qui permettent d’utiliser les avantages de rendement des multiprocesseurs :

  • Calcul en parallèle avec deux processeurs
  • Calcul en parallèle avec jusqu’à huit processeurs

Avec des ordinateurs pourvus de plusieurs processeurs en parallèle et avec le module correspondant, l’utilisateur peut réduire considérablement le temps du processus de calcul des logiciels susmentionnés, ou le calcul d’une simulation dynamique des incendies.

Utilisation des multiprocesseurs dans CYPETHERM EPlus

Le calcul rigoureux de la demande thermique réalisé par EnergyPlus™ implique un grand nombre d’opérations, ce qui augmente considérablement le temps de calcul. D’autre part, pour la justification de l’exigence de base HE-1, il est nécessaire de calculer la demande thermique du bâtiment cible et du bâtiment de référence. Par conséquent, avec le module Calcul parallèle avec deux processeurs ou Calcul parallèle avec jusqu’à huit processeurs, les logiciels utilisant le moteur de calcul EnergyPlus™ (CYPETHERM EPlus) peuvent utiliser les multiprocesseurs en traitant simultanément le bâtiment cible et le bâtiment de référence, ce qui réduit le temps de calcul avec EnergyPlus™ d’environ 50 %.

Utilisation des multiprocesseurs dans la Simulation dynamique des incendies

Avec le module de Calcul parallèle à deux processeurs ou le module de Calcul parallèle jusqu’à huit processeurs, la Simulation dynamique des incendies de CYPECAD MEP tire parti de la capacité de diviser le travail de calcul de simulation en différentes mailles du modèle FDS pour leur traitement parallèle et celles des CPU multi-cœurs, réduisant ainsi le temps de calcul élevé des simulations dynamiques des incendies. Afin d’aborder des simulations complexes, il est indispensable d’utiliser une machine à plus de 4 processeurs et d’inclure le module Calcul parallèle jusqu’à huit processeurs dans la licence du logiciel CYPE.

Utilisation des multiprocesseurs dans CYPECAD y CYPE 3D

Dans CYPECAD et CYPE 3D, il y a une différence substantielle dans le temps de calcul en utilisant le module Calcul parallèle avec deux processeurs ou Calcul parallèle avec jusqu’à huit processeurs. Dans CYPE 3D, le temps de redimensionnement des profilés est également considérablement réduit lors de l’utilisation de ces modules sur des machines avec multiprocesseurs.

Le temps de calcul d’une structure dépend non seulement du type de processeur disponible dans l’ordinateur où elle est calculée (multiprocesseur et monoprocesseur), mais aussi du reste du matériel informatique, du système d’exploitation et, bien sûr, de la structure à calculer (type de plancher utilisé, existence ou non de murs, volume de la structure à calculer, etc.).

Pour vérifier le rendement des deux modules de calcul avec multiprocesseurs, CYPE  a réalisé des études comparatives sur une machine à deux processeurs et une autre à quatre processeurs. Plusieurs ouvrages ont été calculés sur les deux ordinateurs en utilisant le module correspondant et sans lui.

Étude comparative :

  • Pour un ordinateur pourvu de quatre processeurs en parallèle (Quad core) :
    1. Caractéristiques de l’ouvrage :
      • Nombre d’étages : 6
      • Surface totale de planchers : 8 003 m2
        • Plancher réticulé : 5 822 m2
        • Plancher-dalle : 2 181 m2
      • Surface latérale de murs : 1 017 m2
      • Calcul contre l’action du vent et sismique

        Temps de calcul AVEC le module de Calcul en parallèle jusqu’à 8 processeurs : 3 h 06 min.
        Temps de calcul SANS le module de Calcul en parallèle jusqu’à 8 processeurs : 9 h 17 min.
        Une réduction du temps de calcul de 67 % est obtenue.

    1. Características de la obra:
      • Nombre d’étages : 4
      • Surface totale de planchers : 6 862 m2
        • Radier : 1911 m2
        • Plancher réticulé : 4951 m2
      • Surface latérale de murs : 1 093 m2
      • Calcul contre l’action du vent et sismique

        Temps de calcul AVEC le module de Calcul en parallèle jusqu’à 8 processeurs : 41 min.
        Temps de calcul SANS le module de Calcul en parallèle jusqu’à 8 processeurs : 1 h 51 min.
        Une réduction du temps de calcul de 63 % est obtenue.

    1. Caractéristiques de l’ouvrage :
      • Nombre d’étages : 6
      • Surface totale de planchers : 32 432 m2
        • Plancher-dalle : 32 432 m2
        • Surface latérale de murs : 11 021 m2
      • Calcul contre l’action du vent et sismique

        Temps de calcul AVEC le module de Calcul en parallèle jusqu’à 8 processeurs : 3 h 23 min.
        Temps de calcul SANS le module de Calcul en parallèle jusqu’à 8 processeurs : 8 h 27 min.
        Une réduction du temps de calcul de 60 % est obtenue.

    1. Caractéristiques de l’ouvrage :
      • Nombre d’étages : 27
      • Surface totale de planchers : 28 547 m2
        • Radier : 1 255 m2
        • Plancher-dalle : 3 713 m2
        • Plancher réticulé : 23 579 m2
      • Surface latérale de murs : 2 342 m2
      • Calcul contre l’action du vent et sismique

        Temps de calcul AVEC le module de Calcul en parallèle jusqu’à 8 processeurs : 2 h 21 min.
        Temps de calcul SANS le module de Calcul en parallèle jusqu’à 8 processeurs : 5 h 18 min.
        Une réduction du temps de calcul de 60 % est obtenue.

  • Pour un ordinateur pourvu de deux processeurs en parallèle (Quad core) 
    1. Caractéristiques de l’ouvrage :
      • Nombre d’étages : 6
      • Surface totale de planchers : 8 003 m2
        • Plancher réticulé : 5 822 m2
        • Plancher-dalle : 2 181 m2
      • Surface latérale de murs : 1 017 m2
      • Calcul contre l’action du vent et sismique

        Temps de calcul AVEC le module de Calcul en parallèle jusqu’à 8 processeurs : 3 h 33 min.
        Temps de calcul SANS le module de Calcul en parallèle jusqu’à 8 processeurs : 11 h 55 min.
        Une réduction du temps de calcul de 45 % est obtenue.

    1. Caractéristiques de l’ouvrage :
      • Nombre d’étages : 4
      • Surface totale de planchers : 6 862 m2
        • Radier : 1 911 m2
        • Plancher réticulé : 4 951 m2
      • Surface latérale de murs : 1 093 m2
      • Calcul contre l’action du vent et sismique

        Temps de calcul AVEC le module de Calcul en parallèle jusqu’à 8 processeurs : 1 h 19 min.
        Temps de calcul SANS le module de Calcul en parallèle jusqu’à 8 processeurs : 2 h 20 min.
        Une réduction du temps de calcul de 43 % est obtenue.

    1. Caractéristiques de l’ouvrage :
      • Nombre d’étages : 6
      • Surface totale de planchers : 32 432 m2
        • Plancher-dalle : 32 432 m2
      • Surface latérale de murs : 11 021 m2
      • Calcul contre l’action du vent et sismique

        Temps de calcul AVEC le module de Calcul en parallèle jusqu’à 8 processeurs : 6 h 11 min.
        Temps de calcul SANS le module de Calcul en parallèle jusqu’à 8 processeurs : 10 h 32 min.
        Une réduction du temps de calcul de 41 % est obtenue.

    1. Caractéristiques de l’ouvrage :
      • Nombre d’étages : 27
      • Surface totale de planchers : 28 547 m2
        • Radier : 1 255 m2
        • Plancher-dalle : 3 713 m2
        • Plancher réticulé : 23.579 m2
      • Surface latérale de murs : 2 342 m2
      • Calcul contre l’action du vent et sismique

        Temps de calcul AVEC le module de Calcul en parallèle jusqu’à 8 processeurs : 3 h 56 min.
        Temps de calcul SANS le module de Calcul en parallèle jusqu’à 8 processeurs : 6 h 25 min.
        Une réduction du temps de calcul de 39 % est obtenue.

Le temps économisé dans le calcul de la structure est multiplié par le fait que la même structure peut être calculée plusieurs fois jusqu’à ce qu’elle soit dimensionnée de manière optimale.

Pour cette étude, la seule variable utilisée pour chaque essai a été l’utilisation ou non du module de calcul avec multiprocesseurs.