Uso de multiprocesadores

CYPECAD, CYPE 3D, CYPETHERM HE Plus, CYPETHERM EPlus, y los módulos Exportación a EnergyPlus™ y Simulación dinámica de incendios de CYPECAD MEP utilizan durante el cálculo el potencial que brindan los multiprocesadores.

Multiprocesadores. Pulse para ampliar imagen

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Para acceder a estas prestaciones existen dos módulos que permiten al usuario utilizar las ventajas de rendimiento de los multiprocesadores:

  • Cálculo en paralelo con dos procesadores

  • Cálculo en paralelo hasta ocho procesadores

 

Con ordenadores provistos de varios procesadores en paralelo y con el módulo correspondiente, el usuario podrá ahorrar una importante cantidad de tiempo en el proceso de cálculo de los programas mencionados anteriormente.

 

Uso de multiprocesadores en CYPETHERM HE Plus, CYPETHERM EPlus y Exportación a EnergyPlus

El cálculo riguroso de la demanda térmica que realiza EnergyPlus™ implica un número elevado de operaciones, lo que aumenta sustancialmente el tiempo de cálculo. Por otro lado, para realizar la justificación de la exigencia básica HE-1 es necesario calcular la demanda térmica del edificio objeto y del edificio de referencia. Por tanto, con el módulo Cálculo en paralelo con dos procesadores o Cálculo en paralelo con hasta ocho procesadores, los programas que utilizan el motor de cálculo de EnergyPlus™ (CYPETHERM HE Plus, CYPETHERM EPlus y el módulo Exportación a EnergyPlus™) pueden utilizar los multiprocesadores gestionando simultáneamente el edificio objeto y el edificio de referencia y disminuyendo aproximadamente un 50% el tiempo de cálculo con EnergyPlus™.

Uso de multiprocesadores en la Simulación dinámica de incendios

Con el el módulo Cálculo en paralelo con dos procesadores o el módulo Cálculo en paralelo con hasta ocho procesadores la Simulación dinámica de incendios de CYPECAD MEP aprovecha la capacidad de división del trabajo de cálculo de la simulación en distintos mallados del modelo FDS para su proceso en paralelo y la de las CPU de varios núcleos, con lo que se reduce el elevado tiempo de cálculo en las simulaciones dinámicas de incendio. Para abordar simulaciones complejas es imprescindible utilizar una máquina con más de 4 procesadores e incluir en la licencia de uso de los programas de CYPE el módulo Cálculo en paralelo hasta ocho procesadores.

Uso de multiprocesadores en CYPECAD y CYPE 3D

En CYPECAD y en CYPE 3D existe una diferencia sustancial en el tiempo de cálculo cuando se emplea el módulo Cálculo en paralelo con dos procesadores o cuando se utiliza el módulo Cálculo en paralelo hasta ocho procesadores. En CYPE 3D el tiempo de redimensionado de los perfiles también se verá sustancialmente reducido con la utilización de estos módulos en máquinas con multiprocesadores.

El tiempo de cálculo de una estructura no sólo depende del tipo de procesador del que dispone el ordenador donde se calcula (multiprocesador y monoprocesador), también interviene el resto de hardware del ordenador, el sistema operativo y, por supuesto, la estructura que se está calculando (tipo de forjado empleado, existencia o no de muros, volumen de la estructura a calcular, etc).

Para comprobar el rendimiento de los dos módulos de cálculo con multiprocesadores, en CYPE Ingenieros hemos realizado estudios comparativos en una máquina con dos procesadores y en otra con cuatro procesadores. Se han calculado varias obras en los dos ordenadores empleando el módulo correspondiente y sin él.

Estudio comparativo:

  • Para un ordenador provisto con cuatro procesadores en paralelo (Quad core):

    1. Características de la obra:
      • Nº de plantas 6
      • Superficie total de forjados 8.003 m2
        • Forjado reticular 5.822 m2
        • Forjado con losas maciza 2.181 m2
      • Superficie lateral de muros 1.017 m2
      • Calculada frente a la acción del viento y del sismo
      Tiempo de cálculo CON módulo Cálculo en paralelo hasta ocho procesadores 3 h 6'.
      Tiempo de cálculo SIN módulo Cálculo en paralelo hasta ocho procesadores 9 h 17'.
      Se obtiene un  67 % de ahorro en tiempo de cálculo.

    2. Características de la obra:
      • Nº de plantas 4
      • Superficie total de forjados 6.862 m2
        • Losa de cimentación 1.911 m2
        • Forjado reticular 4.951 m2
      • Superficie lateral de muros 1.093 m2
      • Calculada frente a la acción del viento y del sismo
      Tiempo de cálculo CON módulo Cálculo en paralelo hasta ocho procesadores 41'.
      Tiempo de cálculo SIN módulo Cálculo en paralelo hasta ocho procesadores 1 h 51'.
      Se obtiene un  63 % de ahorro en tiempo de cálculo.

    3. Características de la obra:
      • Nº de plantas 6
      • Superficie total de forjados 32.432 m2
        • Forjado con losa maciza 32.432 m2
      • Superficie lateral de muros 11.021 m2
      • Calculada frente a la acción del viento y del sismo
      Tiempo de cálculo CON módulo Cálculo en paralelo hasta ocho procesadores 3 h 23'.
      Tiempo de cálculo SIN módulo Cálculo en paralelo hasta ocho procesadores 8 h 27'.
      Se obtiene un  60 % de ahorro en tiempo de cálculo.

    4. Características de la obra:
      • Nº de plantas 27
      • Superficie total de forjados 28.547 m2
        • Losa de cimentación 1.255 m2
        • Forjado con losa maciza 3.713 m2
        • Forjado reticular 23.579 m2
      • Superficie lateral de muros 2.342 m2
      • Calculada frente a la acción del viento y del sismo
      Tiempo de cálculo CON módulo Cálculo en paralelo hasta ocho procesadores 2 h 21'.
      Tiempo de cálculo SIN módulo Cálculo en paralelo hasta ocho procesadores 5 h 18'.
      Se obtiene un  56 % de ahorro en tiempo de cálculo.
  • Para un ordenador provisto con dos procesadores en paralelo (Dual core):

    1. Características de la obra:
      • Nº de plantas 6
      • Superficie total de forjados 8.003 m2
        • Forjado reticular 5.822 m2
        • Forjado con losas maciza 2.181 m2
      • Superficie lateral de muros 1.017 m2
      • Calculada frente a la acción del viento y del sismo
      Tiempo de cálculo CON módulo Cálculo en paralelo con dos procesadores 6 h 33'.
      Tiempo de cálculo SIN módulo Cálculo en paralelo con dos procesadores 11 h 54'.
      Se obtiene un  45 % de ahorro en tiempo de cálculo.

    2. Características de la obra:
      • Nº de plantas 4
      • Superficie total de forjados 6.862 m2
        • Losa de cimentación 1.911 m2
        • Forjado reticular 4.951 m2
      • Superficie lateral de muros 1.093 m2
      • Calculada frente a la acción del sismo
      Tiempo de cálculo CON módulo Cálculo en paralelo con dos procesadores 1 h 19'.
      Tiempo de cálculo SIN módulo Cálculo en paralelo con dos procesadores 2 h 20'.
      Se obtiene un  43 % de ahorro en tiempo de cálculo.

    3. Características de la obra:
      • Nº de plantas 6
      • Superficie total de forjados 32.432 m2
        • Forjado con losa maciza 32.432 m2
      • Superficie lateral de muros 11.021 m2
      • Calculada frente a la acción del viento y del sismo
      Tiempo de cálculo CON módulo Cálculo en paralelo con dos procesadores 6 h 11'.
      Tiempo de cálculo SIN módulo Cálculo en paralelo con dos procesadores 10 h 32'.
      Se obtiene un  41 % de ahorro en tiempo de cálculo.

    4. Características de la obra:
      • Nº de plantas 27
      • Superficie total de forjados 28.547 m2
        • Losa de cimentación 1.255 m2
        • Forjado con losa maciza 3.713 m2
        • Forjado reticular 23.579 m2
      • Superficie lateral de muros 2.342 m2
      • Calculada frente a la acción del viento y del sismo

      Tiempo de cálculo CON módulo Cálculo en paralelo con dos procesadores 3 h 56'.
      Tiempo de cálculo SIN módulo Cálculo en paralelo con dos procesadores 6 h 25'.
      Se obtiene un  39 % de ahorro en tiempo de cálculo.

El tiempo ahorrado en calcular la estructura se multiplica teniendo en cuenta que una misma estructura puede calcularse varias veces hasta llegar a su óptimo dimensionamiento.

Para estas comparativas, en cada prueba la única variable ha sido el empleo o no del módulo de cálculo con multiprocesadores.

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