超算中心在工业仿真、汽车设计、工程仿真、电磁仿真等行业中扮演着关键角色,其特点主要体现在以下几个方面:

  1. 强大的计算能力与并行计算优化 高性能计算(HPC):超算中心通常配备大规模计算集群,支持千万亿次(PetaFLOPs)甚至百亿亿次(ExaFLOPs)的算力,如“神威·太湖之光”和“天河三号”。

并行计算优化:针对工业仿真(如CAE、CFD)和电磁仿真(如矩量法、有限元分析)进行优化,支持大规模并行计算,缩短仿真时间。例如,吉利汽车的超算中心可完成单车型12000+次虚拟碰撞仿真。

  1. 专业仿真软件与AI融合 工业仿真软件集成:支持主流CAE(如ANSYS、COMSOL)、CFD(如OpenFOAM)及国产软件(如国家超算互联网支持的AICAE/AICFD)。

AI+仿真结合:如LLNL(劳伦斯利弗莫尔国家实验室)使用AI代理(MADA)自动生成惯性约束聚变(ICF)仿真方案,大幅提高设计效率。

  1. 面向行业的定制化解决方案 汽车设计:超算中心提供整车气动分析、碰撞仿真、NVH优化等服务。例如,国家超算天津中心的汽车研发平台助力福田汽车、蔚来等缩短研发周期。

电磁仿真:国家超算济南中心与西安电子科技大学合作建设超大规模电磁数值模拟装置,支持国产处理器(申威、飞腾)的电磁计算软件。

电力系统仿真:国网四川电力的全电磁暂态超算中心可进行微秒级电网动态模拟,支撑特高压交直流混联电网的稳定运行。

  1. 普惠化算力服务与云平台 中小企业支持:如国家超算无锡中心的“智算未来”平台,提供按次付费的工业仿真服务,降低企业使用门槛。

超算互联网:国家高性能计算机工程技术研究中心推动超算互联网,链接算力资源,促进国产工业仿真软件发展。

  1. 高效的数据管理与可视化 实时仿真与数字孪生:如PTC与NVIDIA Omniverse合作,在PLM系统中嵌入高保真3D仿真视图,实现设计与仿真的无缝衔接。

大规模数据存储与处理:支持PB级存储,如吉利超算中心采用联想温水水冷技术,PUE低至1.1062,优化能效。

总结 超算中心在这些行业的核心优势在于超强算力、专业软件生态、AI融合、行业定制化服务及普惠化算力支持,使其成为工业仿真、汽车研发、电磁计算等领域的关键基础设施。