用金刚石刀具超精加工光电零
在假设和近似之间徘徊久了，分析师便建立了一项复杂的学问——仿真分析规范，指导人们在有限的CAE技术和计算机资源面前，如何进行条件假设和近似处理，才能保证分析结果 接近真实世界。规则保证了秩序，却约束了自由。CAE的工作者一直在必然王国中挣扎，远没进入自由王国，直到CAE高性能计算技术得到大力发展的今天。
高性能计算（HPC：High Performance Computing）是一种可以充分利用 广泛的计算资源进行大型问题求解的技术，广泛应用于各行各业。CAE是高性能计算的重要阵地之一。从上世纪80年代初，ANSYS公司就在HPC研究上投入较大力量。该公司的创始人John Swanson博士准确预测了CAE-HPC的发展趋势，提出ANSYS的HPC发展战略。2004年，ANSYS创纪录地进行了一个1亿自由度的问题的计算，确立了这个CAE巨人在HPC的领导地位。
CAE-HPC的目标是“用 低的成本模拟真实世界”，即“用 短的时间、 少的人力、 低的资金，进行复杂单场模拟和多场耦合分析”。ANSYS的三把HPC利斧——大内存支持、分布式并行计算和变分技术（VT），正在摧毁束缚CAE自由的坚冰。
1. 大内存求解大问题
CAE计算需要较多的内存已是常识。在过去32位的年代，内存再多也用不上。现在，64位操作系统的内存寻址范围使得CAE应用软件对内存的使用几乎没有上限。Windows XP-64操作系统的推出对普通CAE用户来说是一大喜事，Windows毕竟是普通用户 熟悉和 经济的操作系统。
对大内存的支持让CAE在前后处理方面获得自由，使其在大模型的建立、大图形的处理以及大数据库的操作方面几乎没有障碍，用户可以建立高保真模型。
首先，大内存允许我们把模型建立得很精细。CAE的目标之一是找到模型中的热点，也就是危险点。即使同一模型，对于不同的工况，热点可能不同。为了准确捕捉热点，通常的方法是不同工况建立不同的模型，这不但繁琐，而且不经济。疲劳计算问题更严重，如果工况组合比较复杂，热点的位置几乎不能预测，即使我们愿意建立多种模型，但仍可能无法捕捉到所有的疲劳热点。但如果建立了每一处的单元密度都很高的精细模型，我们就不会错过任何一个热点。
其次，大内存允许我们建立整机装配模型。过去，由于内存限制，我们往往只提取产品中重要的零部件进行分析。这里存在一个问题就是，产品的载荷和约束并不是直接施加在该零部件上，而是由其它零部件传递过来。只对单一零部件进行分析时，就不得不做边界条件假设。如果使用整机模型，这种问题便不存在。但是，建立整机模型却存在另一个问题：零部件之间的接触。复杂产品千百个零部件之间的接触单元定义如果完全靠手工进行，工作量不可想象。ANSYS软件提供了一个非常实用的功能——自动接触可以解决这个问题。ANSYS在读入CAD模型时自动探测装配关系，并自动建立接触单元。
再次，大内存可提高建模速度。通常，CAE读入CAD模型的时候需要删除细小特征（Defeature），以使得CAE单元减少。有时还需要对于薄细结构抽中面和抽中线，用以建立梁或壳单元。大内存允许我们可以使用细小的尺寸在CAD模型上直接划分网格，梁或壳单元可以用实体单元来替代，并不影响精度，而且在结构连接部位的结果更精确。
后，在大模型进行计算时，大内存允许中间数据存储在内存中而不需要和硬盘交换数据，可以减少I/O频度，明显提高速度。有时I/O问题可能是大问题求解得杀手。因此，大内存是求解大问题的基础。
2. 分布式并行提高计算速度
并行计算是未来计算机的唯一高速公路。过去，计算机提高速度的方法主要靠提高CPU的时钟速度。而今，CPU的时钟速度已经接近极限，计算机性能提高的唯一通路是发展多核计算机。双核及四核处理器已经推出，并行计算即将成为人们的每日工作。
集群（Cluster）是并行计算架构中成本 低的一种。即使性能不高的计算机构成的集群仍然可以获得良好的并行性能。因此，集群模式的并行算法将是任何并行计算程序的必由之路，而集群只能是分布式的，因此分布式并行计算也自然而然成为ANSYS的选择。
微软公司于2006年6月推自己的集群操作系统WCCS2003（Windows Cluster Computing Server 2003），为集群的普及起到推动作用。WCCS2003因其简化的群集部署和管理功能，降低了HPC的门槛，人们不是必须面对不熟悉的Unix或Linux。而且经过我们大量案例的测试证明，WCCS2003的并行效率与Unix和Linux不相上下。可以预见，集群模式的HPC将快速走向普及。在WCCS研制的阶段，ANSYS公司就开始与微软深入合作，共同优化ANSYS@WCCS2003的性能。在2005年全球瞩目的美国西雅图超级计算大会上，ANSYS成功地在微软WCCS2003实现了完整演示。
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