HFSS和CST电磁仿真的硬件选型指南（纯个人经验）

行业主流的这两款软件区别

各个搜索引擎里面都有很多相关介绍了，我就简单描述一下。
HFSS:自动剖分网格，主打频域有限元，即FEM算法。适合复杂精细模型的求解，行业标杆。后续也加入了瞬态时域算法以及SBR+等，但主流使用最多的还是FEM。
CST:手动剖分网格，（也有自动剖分，不太好用）主打时域算法，在一些电大尺寸上比较OK。
在求解大模型上，辐射方向图方面，两者的结果都比较接近，S参数方面，大型模型和阵列的时候，CST有待提升（可能是我测试的模型种类原因）。
我认为HFSS对比于同类型其余软件最好的就是自动剖分，这一点也是其余算法和软件一直没有很好实现的，当然这个剖分也有不好的地方，本文后面会讲到。

两款软件求解过程对比

由上图可知，HFSS在剖分过程中耗时较久，且越复杂的模型，剖分时间也就越长，另外频点越多，求解花费时间也就越多。由于单核运行时间占比较大，所以导致了HFSS的GPU加速效果非常不理想。
CST剖分速度非常快，剖分完成后即会多核并行求解，激励数量越多，求解速度也就越慢。所以往往CST在一些大型卫星天线等模型上，计算非常占优。由于多核计算占比较多，所以GPU加速的效果提升非常明显。

HFSS硬件选型

由以上计算流程图可知，单核计算速度对于HFSS的提升会比很多情况下多核心更友好，且实验会发现HFSS会将所有计算的数据全部放置内存中，然后再批量写入硬盘。因此我们按模型大小和内存占比来推荐硬件选型。
小模型：例如单个辐射单元，小阵列，移相器，功分器等，这类模型，往往结构不算复杂，且剖分和计算速度都较快，内存也往往64G以下即可求解。
推荐配置为：CPU:inter I7-12700K（具体型号看市场最新和行情）+64g高频内存(要求32GX2且空余2个插槽)+1TM.2固态+2T机械硬盘
这样一套配置仅需7-8k即可达到目前仿真小模型的最佳速度，100w的服务器都不会更快。
推荐理由：性价比高，高IO，可扩容升级

中等模型：例如中型阵列，普遍运行时间为1-4小时，内存占比为64G-200G。
推荐配置为：CPU:AMD 线程撕裂者+128G高频内存(要求多通道且空余一般插槽)+2TM.2固态+4T机械硬盘+一块亮机卡
这样一套配置仅需5w即可达到目前仿真中模型的最佳速度，同样100w的服务器都不会更快。
推荐理由：主频高，线程数多，计算能力强，高IO，可扩容升级

大模型：超大型阵列，普遍运行时间为8小时以上，内存占比超过256G。
推荐配置为：CPU:至强gold系列+内存按需+2TM.2固态+4T机械硬盘
推荐理由：更高内存时候，普遍消费级PC无法支持，且由于长时间运行，这时候服务器稳定性会更好，此类配置大概512G售价为8-12w区间。

CST硬件选型

CST为时域算法，几乎整个仿真过程都在并行求解，所以如果条件允许，建议购买显卡。
CST会一个个激励依次求解，如果内存足够，会尽可能地并行计算（需要设置），所以若模型激励较多，建议跟其他软件也测试对比一下，cst不一定是最优选择。配置我就简单描述一下。
小模型建议跟HFSS配置相同即可，价格相仿；
中等模型建议在HFSS基础上尽可能增加显卡数量，预算会额外多出几个W；
大模型建议在HFSS基础上选购8GPU大型服务器，这个会贵很多，但是运行效率也会很快。

我这边主要给出建议的显卡：若预算不够，建议上游戏卡，且显存越大越好（少于4G没法使用）,例如目前推荐是rtx3090ti等；若预算较充足，建议上专业卡，显存大，单浮点计算力强，例如目前最推荐RTX A6000。
PS：笔者去年刚为公司组建了一套8GPU服务器，运行CST相当之快。另外，如果是时域求解，建议千万别去买A100,P100那些显卡，会贵2-4倍，且性能一样。

其他

硬件选型主要就介绍到这里了。后续我会继续更新这个blog，将一些仿真软件使用技巧，和一些笔者学到的其他内容进行分享。如有疑问，可私信我！