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La simulation multiphysique tire parti de l’accélération GPU
La dernière version du logiciel de simulation multiphysique introduit l'accélération GPU grâce au Cuda® direct sparse solver de Nvidia.
www.comsol.com
Comsol annonce le lancement de la version 6.4 de Comsol Multiphysics®, qui introduit de nouvelles fonctionnalités, des améliorations de performance, et des capacités étendues de modélisation multiphysique et de développement d'applications de simulation. La nouvelle version comprend notamment des améliorations de la performance de calcul grâce au Nvidia Cuda® direct sparse solver, Nvidia cuDSS, pour l'infrastructure Nvidia AI, le nouveau module Granular Flow, et un nouveau cadre pour la dynamique explicite.
Outre ces nouveautés, la géométrie, le maillage et la visualisation ont été améliorées dans Comsol Multiphysics®, et la productivité a été améliorée grâce à l'option de simulation assistée par LLM (Large Language Model). La fenêtre Chatbot prend désormais en charge la connexion à GPT-5™, DeepSeek™, Google Gemini™, Anthropic Claude™, et autres modèles compatibles avec l'API d'OpenAI. Ce qui permet une assistance interactive et sensible au modèle, qui combine la documentation Comsol avec les informations de la simulation active.
Des simulations plus rapides grâce à l'accélération GPU
La version 6.4 de Comsol Multiphysics® introduit l'accélération GPU Nvidia pour les solveurs directs et étend les capacités multi-GPU pour les simulations acoustiques. Cette mise à jour marque une avancée dans la poursuite des travaux de Comsol visant à améliorer la performance et la flexibilité des solveurs.
CuDSS, un solveur linéaire direct creux optimisé pour le calcul hybride CPU-GPU, prend en charge l'ensemble des architectures GPU récentes de Nvidia®. En fonction des caractéristiques du matériel informatique et du modèle, cuDSS peut fournir des accélérations notables comparé à l'utilisation de solveurs linéaires directs CPU. L'accélération GPU est bénéfique à la fois pour les simulations monophysiques et multiphysiques, spécialement dans les cas pour lesquels la robustesse du solveur est importante. Parmi les benchmarks, certaines simulations multiphysiques ont atteint des accélérations d'un facteur cinq voire davantage.
En outre, la librairie Nvidia CUDA-X cuBLAS accélère la formulation GPU des simulations de pression acoustique transitoire, qui peuvent désormais être lancées sur plusieurs GPU sur la même machine, voire même sur un cluster GPU. Ces améliorations entendent réduire le temps de calcul pour des modèles lourds.
Simulation du mouvement et des interactions de particules solides dans les procédés de vrac
Le module Granular Flow, un nouveau module complémentaire basé sur la méthode des éléments discrets (DEM), permet de modéliser des processus granulaires tels que la décharge de trémies, le stockage en silos, le transport de chute, la dispersion de poudres, ainsi que le mélange. Le module Granular Flow peut être utilisé dans des applications de l'industrie pharmaceutique, les procédés chimiques, l'agriculture, l'exploitation minière, la fabrication additive...
En capturant les effets à l'échelle de la particule, tels que les collisions, l'adhérence et la résistance à la rotation, et en fournissant un contrôle détaillé des propriétés des grains, des conditions d'émission, et des interactions avec les parois, le module permet d'évaluer l'uniformité de l'écoulement, la densité de tassement, l'efficacité de mélange, et les contraintes aux parois — mettant en évidence des problématiques comme des bloquages ou des débits irréguliers pour améliorer la conception des procédés et les optimiser.
Le module Granular Flow peut être utilisé pour analyser la performance de mélange et quantifier l'homogénéité dans des équipements de mélange industriels.
Capacités pour la dynamique explicite en mécanique des structures
La version 6.4 introduit également un nouveau cadre pour la dynamique explicite en mécanique des structures, permettant de simuler des événements rapides, transitoires et fortement non-linéaires tels que des impacts, écrasements, et la propagation d'ondes élastiques. La formulation explicite prend en charge une gamme de matériaux non-linéaires, comprenant les modèles hyperélastiques, plastiques, viscoplastiques, et de fluage, et peut également être combinée avec des simulations dynamiques de fracture. Pour optimiser la configuration des modèles pour les assemblages mécaniques complexe, une nouvelle fonctionnalité détecte et définit automatiquement les conditions de contact entre pièces en interaction.
Les capacités de dynamique explicite permettent une nouvelle gamme de simulations dans Comsol Multiphysics® version 6.4, y compris les tests de chute des appareils électroniques grand public portables.
Nouveautés de la suite logicielle
Les autres caractéristiques de la version 6.4 de Comsol Multiphysics® :
Outre ces nouveautés, la géométrie, le maillage et la visualisation ont été améliorées dans Comsol Multiphysics®, et la productivité a été améliorée grâce à l'option de simulation assistée par LLM (Large Language Model). La fenêtre Chatbot prend désormais en charge la connexion à GPT-5™, DeepSeek™, Google Gemini™, Anthropic Claude™, et autres modèles compatibles avec l'API d'OpenAI. Ce qui permet une assistance interactive et sensible au modèle, qui combine la documentation Comsol avec les informations de la simulation active.
Des simulations plus rapides grâce à l'accélération GPU
La version 6.4 de Comsol Multiphysics® introduit l'accélération GPU Nvidia pour les solveurs directs et étend les capacités multi-GPU pour les simulations acoustiques. Cette mise à jour marque une avancée dans la poursuite des travaux de Comsol visant à améliorer la performance et la flexibilité des solveurs.
CuDSS, un solveur linéaire direct creux optimisé pour le calcul hybride CPU-GPU, prend en charge l'ensemble des architectures GPU récentes de Nvidia®. En fonction des caractéristiques du matériel informatique et du modèle, cuDSS peut fournir des accélérations notables comparé à l'utilisation de solveurs linéaires directs CPU. L'accélération GPU est bénéfique à la fois pour les simulations monophysiques et multiphysiques, spécialement dans les cas pour lesquels la robustesse du solveur est importante. Parmi les benchmarks, certaines simulations multiphysiques ont atteint des accélérations d'un facteur cinq voire davantage.
En outre, la librairie Nvidia CUDA-X cuBLAS accélère la formulation GPU des simulations de pression acoustique transitoire, qui peuvent désormais être lancées sur plusieurs GPU sur la même machine, voire même sur un cluster GPU. Ces améliorations entendent réduire le temps de calcul pour des modèles lourds.
Simulation du mouvement et des interactions de particules solides dans les procédés de vrac
Le module Granular Flow, un nouveau module complémentaire basé sur la méthode des éléments discrets (DEM), permet de modéliser des processus granulaires tels que la décharge de trémies, le stockage en silos, le transport de chute, la dispersion de poudres, ainsi que le mélange. Le module Granular Flow peut être utilisé dans des applications de l'industrie pharmaceutique, les procédés chimiques, l'agriculture, l'exploitation minière, la fabrication additive...
En capturant les effets à l'échelle de la particule, tels que les collisions, l'adhérence et la résistance à la rotation, et en fournissant un contrôle détaillé des propriétés des grains, des conditions d'émission, et des interactions avec les parois, le module permet d'évaluer l'uniformité de l'écoulement, la densité de tassement, l'efficacité de mélange, et les contraintes aux parois — mettant en évidence des problématiques comme des bloquages ou des débits irréguliers pour améliorer la conception des procédés et les optimiser.
Le module Granular Flow peut être utilisé pour analyser la performance de mélange et quantifier l'homogénéité dans des équipements de mélange industriels.
Capacités pour la dynamique explicite en mécanique des structures
La version 6.4 introduit également un nouveau cadre pour la dynamique explicite en mécanique des structures, permettant de simuler des événements rapides, transitoires et fortement non-linéaires tels que des impacts, écrasements, et la propagation d'ondes élastiques. La formulation explicite prend en charge une gamme de matériaux non-linéaires, comprenant les modèles hyperélastiques, plastiques, viscoplastiques, et de fluage, et peut également être combinée avec des simulations dynamiques de fracture. Pour optimiser la configuration des modèles pour les assemblages mécaniques complexe, une nouvelle fonctionnalité détecte et définit automatiquement les conditions de contact entre pièces en interaction.
Les capacités de dynamique explicite permettent une nouvelle gamme de simulations dans Comsol Multiphysics® version 6.4, y compris les tests de chute des appareils électroniques grand public portables.
Nouveautés de la suite logicielle
Les autres caractéristiques de la version 6.4 de Comsol Multiphysics® :
- Maillage à dominance quadrangulaire et maillage extrudé de plus haute qualité
- Transparence variable dans l'espace
- Configuration de graphiques en réseau
- Construction plus efficace de grandes applications de simulation
- Nouvelles options d'optimisation pour les études temporelles et paramétriques
- Export de paramètres de réseau pour les modèles de substitution basés sur des réseaux de neurones profonds (DNN)
- Génération de données de modèles de substitution sur clusters
- Import de données CFD au format CGNS
- Quantification des incertitudes en fréquentiel et temporel
