随着solidworks设计软件的普及和数模的文件越来越大, 很多公司都需要强大运算能力的电脑,但是很多公司的信息中心和设计部门并不了解SolidWorks对计算机硬件和操作系统的需求,也不清楚 SolidWorks不同模块对计算机硬件需求的区别,经常出现花大价钱购买的计算机/图形工作站,但又没有达到自己的预期效果。
一、计算机软硬件的选择
内存
对于复杂零部件和有限元分析而言,三维软件对内存的需求很大,一旦物理内存不足,系统将自动启用虚拟内存。由于虚拟内存位于硬盘上,所以运算效率会大大降低, 并且出错率大大增加。
(1)三维结构设计对内存的需求。
具体的需求跟设计产品复杂度和设计方法有关(初学者和专业者的区别),例如采用自下而上(Bottom-Up)设计方法,对内存的需求如下。
4G:单一零件特征<200个,单一装配体包含零件数 <1000个。
8G:单一零件特征<1000个,单一装配体包含零件数 <10000个。
12G以上:单一零件特征>1000个,单一装配体包含 零件数>10000个。
(2)有限元分析对内存的需求。
对于SW Simulation(仿真)入门级分析而言,4G内存也能满足需求,但是对于大自由度的复杂问题,划分网格、求解和结果显示都需要更多的内存。 例如,使用直接解算器(Direct Sparse solver)求解20万自由度的静态算例,最多时需要1G内存。对于64位操作系统而言,4G内存的最大极限是求解800万自由度的算例(采用FFEPLUS结算器)。大家可以用以下方法估算求解时内存的需求量:直接解算器,每200个自由度需要1M内存;FFEPLUS结算器,每2000个自由度需要1M内存,具体需求的数量根据分析类型的不同会略有不同。有限元为主要任务的计算机推荐标准配置12G或24G 内存。
当文档在SolidWorks中打开时,其数据就会被加载到内存当中,你需要足够的内存避免SolidWorks去使用物理硬盘(虚拟内存),内存的速率是以MHz为单位的,对于SolidWorks使用来说内存的容量是越大越好的,主要选择因素是根据预算来选择,一般来说速度越高越新的内存价格会越高。目前来说购买8-16G大小的内存是性价比最高的选择。如果是使用SolidWorks进行大规模分析计算或者是渲染计算,我们建议同时使用ECC。
推荐:使用最小16G的内存。
CPU
三维结构设计和有限元分析对CPU的需求都比较高,CPU的主要参数是主频和核心数量,对于SolidWorks来说,主频的重要性要高于内核的数量。
(1)三维结构设计对CPU的需求。
目前,SolidWorks三维结构设计的主模块并不能完全利用双核及以上的CPU,仅能完全利用其中一个内核。因此,以三维结构设计为主选配的CPU时,优先选择高主频的双核四线程CPU。
如果购买配置支持双CPU,每个CPU具备8个线程的HP Z800工作站进行三维结构设计,您只能利用6.25%的CPU资源,那将造成资金的极大浪费。
SolidWorks的渲染和PDM模块可以有效的利用多核CPU,例如:选择四核CPU,SolidWorks的渲染模块(PhotoView360) 可以同时启用4个内核并行运算,充分利用CPU对渲染进行加速,渲染效率比同主频单核CPU提升近4倍,如图2所示。
三维结构设计为主要任务的计算机推荐标准配置主频3.0以上、双核四线程的CPU。
(2)有限元分析对CPU的需求。
有限元分析数据计算的需求十分巨大,对CPU的要求也很高,对于SolidWorks Simulation模块而言,分析的种类和求解器不同,对CPU的利用率也不同,总体而言,选择CPU的准则还是主频优于内核数量。
推荐:使用高频率的4核I5/I7CPU或者是同等级的志强处理器(Xeon)
显卡
显卡的性能直接影响SolidWorks旋转、移动和缩放等显示操作,如果显卡性能不能满足需求的话,SolidWorks的部分功能将不可用,软件的操作性体验也会下降。有限元分析前处理对显卡的需求相对较低一些,但是分析结果的后处理(如显示网格、应力云图和探测器等功能)对显卡要求相对比较高。建议选择通过SolidWorks认证的专业显卡。
显卡的种类可大致分为:集成显卡、独立游戏显卡和专业绘图显卡,下面分别介绍它们的性能。
(1)集成显卡。
集成显卡集成在主板上,没有专用的显存,需要在系统物理内存上划分出一部分作为显存使用,所以运算效率很低。集成显卡不支持OpenGL运算,3D性能很差。对于采用集成显卡的计算机,SolidWorks会自动启动“软件OpenGL”,所有OpenGL运算将由CPU完成,加重了CPU负担。SolidWorks的放大镜、SpeedPak和RealView等功能将不能使用,并且软件容易出现显示问题或者崩溃的情况。
(2)独立游戏显卡。
独立游戏显卡有独立的显存,游戏性能较好,但是仅支持部分OpenGL指令,复杂OpenGL运算指令还是需要由 CPU完成。独立游戏显卡不支持RealView功能,部分支持 SpeedPak功能。如果简单的三维结构设计(装配体零件数 <1000个)或者有限元分析的话,采用独立游戏显卡也能满足需求。
(3)专业绘图显卡。
专业绘图显卡支持OpenGL全集指令,显示运算速度高,精度高,能满足各种大型装配设计和大自由度有限元分析的需求,建议用户采用通过SolidWorks认证的专业图形显卡,具体显卡型号可以登录SW官网查询。
https://www.solidworks.com/support/hardware-certification
工作站级别的专业显卡当中SolidWorks只推荐使用NVIDIA Quadro系列显卡。由长时间的验证包括驱动的稳定性和性能因素,只支持和推荐使用NVIDI Quadro系列显卡。AMD虽然也有工作站级别的专业显卡可供选择,但是它们无法支持SolidWorks Visualize的渲染加速功能,所以推荐使用NVIDIA的专业显卡。 (推荐推荐推荐!没有广告费哈,我一个做sw的生怕别人说我卖电脑的,愁~)
推荐:使用NVIDIA Quadro P1000或者以上型号的显卡。
硬盘
在计算机的硬件中,最被忽视的硬件就是硬盘。对于简单的三维设计和分析而言,普通IDE或者SATA硬盘就可以满足需求,但是在处理大型装配体、复杂有限元分析、渲染和动画过程中,需要从硬盘存取海量数据,如果硬盘的数据传输率很低的话,将会大大影响运算的效率。
选用硬盘时,优先选择7200转以上的高速硬盘。或者固态硬盘。
固态硬盘作为新兴的存储介质,这几年发展十分迅猛,读取速度和容量提升的同时,技术也越来越成熟,它具有存取速度快的特点,但是价格较为昂贵。建议搭配机械硬盘使用,一块固态硬盘分成两个分区,一个分区用于系统分区,一个分区用于存放准备分析计算的临时数据,机械硬盘用于存放计算完成后的数据备份。
在预算可以的情况下我们推荐至少在系统和SolidWorks主程序位置使用固态硬盘,这样可以使SolidWorks的运行能行至少提高25-30%
推荐:1个高速的固态硬盘安装系统和SolidWorks程序+一个传统的7200转的机械硬盘作为存储。
操作系统
从SolidWorks 2015开始,SolidWorks只支持64位操作系统了,我们现在建议使用Windows 10专业版本或者企业版本。虽然现在Windows 7还是支持的,但是微软会在2020年结束对Windows 7的支持,所以很有可能SolidWorks也会在2020年停止对于Windows 7系统的支持。