PC提案事例

光学シミュレーションソフト Ansys Lumerical FDTDを中心に使用し、シミュレーション時間を大幅に短縮できる最適構成を相談したい。ソフトウェアのGPU対応バージョンへの移行も視野に入れ、CPU・メモリ・GPU を予算内で最大限強化したいと考えている。

【既存PC環境】

• CPU：Xeon Gold 6136 3.00GHz
• メモリ：合計756GB
• GPU：非搭載

SSD は計算結果の保存に対応できる容量と高速なNVMeタイプにしたい。
予算は520万円を上限とし、将来的な拡張性も重視したい。OSはLinuxを希望する。

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本構成は、事例No.PC‑T62N255129 で採用した設計方針を踏まえつつ、さらに 計算速度の最大化 と GPU性能の強化 を重視して最適化したワークステーションです。CPU と GPU の両面で性能を引き上げることで、FDTD の CPU 主体計算に対して高いスループットを発揮しながら、将来的な GPU 対応にも備えられるバランスの良い構成としています。

CPUについて

CPUには Xeon 6515P (16コア / 32スレッド) を採用しました。
事例No.PC‑T62N255129よりもコア数が増え、並列処理性能が向上しています。
同時にメモリ帯域をしっかりと確保できるため、大規模な FDTD 計算において安定したスループットの向上が期待できます。

強化されたメモリ構成

メモリは 事例No.PC‑T62N255129と同様に1TBのDDR5 ECCメモリを搭載しています。
CPUの強化によりメモリの利用効率が向上し、大規模モデルでも余裕を持って処理できます。
DDR5の高帯域により、モデルサイズの拡大にも十分に対応できる構成です。

GPU性能の向上

GPUにはRTX PRO 6000 Max‑Q (96GB) を採用し、描画性能と安定性を大幅に高めています。
Ansys Lumerical FDTDのGPU対応版 (2023 R2以降) への移行も視野に入れた選定であり、モデリング作業や結果の可視化でも大きな効果を発揮します。
96GBのGPUメモリにより、大規模な3Dモデルを扱うケースでも余裕を持たせた運用が可能です。

※Ansys Lumerical FDTD は、2023 R2以降よりGPU対応が可能となりましたが、搭載GPUのストリーミングマルチプロセッサの数で必要なライセンス数が変動しますので、ご注意ください。

ストレージの拡張

OS用のM.2 NVMe 2TB に加え、U.2 NVMe 3.84TB を搭載しました。
U.2 SSD は耐久性が高く、長時間の連続書き込みが発生する FDTD 計算の結果保存に適しています。
将来的にRAID構成に拡張することも可能で、研究用途での運用に柔軟に対応できます。

OSと運用性

OSはUbuntu 24.04を採用し、研究用途で求められる安定稼働と長期サポートを重視しています。
GPU対応の環境構築にも適しており、将来的な計算環境の拡張にスムーズに対応できます。

本構成は、事例No.PC‑T62N255129の思想を活かしながら、CPU と GPU の両面で性能を一段引き上げた「高速化重視の上位モデル」と言える内容です。
FDTD 計算の時間短縮と GPU 活用の準備を両立し、長期的に運用できる研究用ワークステーションとして最適な構成となっています。

テガラのオーダーメイドPC製作サービスは、導入時の用途に加え、将来的な研究規模の拡大を見据えたシステムの拡張にも対応しています。
各種ソフトウェア要件に応じた構成のご提案はもちろん、研究環境全体の構築に関するご相談も承っています。
お客様のニーズに合わせて最適なソリューションをご提供しますので、どうぞお気軽にお問い合わせください。

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光学シミュレーションソフト Ansys Lumerical FDTDの計算時間短縮を目的としたワークステーションの見積もりが欲しい。既存環境より高速化できる構成と、メモリ容量の十分確保した構成が希望で、大容量のSSDによるデータ保持性を重視したい。

【既存PC環境】

• CPU：Xeon Gold 6136 3.00GHz
• メモリ：合計756GB
• GPU：非搭載

GPUは計算用途ではなく、モデリングや結果表示が中心であるため、ミドルクラスの製品を想定している。
OSはLinuxで、予算400万円台での最適構成を希望する。

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今回のご相談では、FDTD計算において重要となる「メモリ帯域」と、GPU負荷がそれほど高くない使用スタイルを踏まえ、バランスを重視したワークステーション構成をご提案しました。
更に計算速度とGPU性能を重視した構成をご希望の際は、事例No.PC-T62N255119をご覧ください。

CPU選定について

CPUには Xeon 6505P (12コア / 24スレッド)  を採用しました。
Ansys Lumerical FDTDは CPU主体で計算が進むケースが多く、性能はコア数よりもメモリ帯域とのバランスに大きく左右されます。そのため、価格と実効性能のバランスが最適となる構成を選択しています。

メモリ構成と帯域

メモリは DDR5 ECC 64GB ×16 の合計 1TB を搭載しています。
既存環境 (約750GB) から容量を増やすとともに、DDR5の帯域向上によって大規模モデル実行時のスループット向上が期待できます。
FDTD計算ではメモリアクセス頻度が非常に高いため、帯域を最大限活かせる構成を重視しています。

GPUの選定について

GPUは RTX PRO 5000 (48GB)  を採用しました。
今回の用途は計算よりも「モデリング」や「可視化」が中心であり、必要十分な描画性能と安定性を備えた中性能帯のGPUが最適と判断しています。GPUへの過剰投資を避け、その分をメモリやストレージに回すことで全体の効率を高めています。

ストレージと拡張性

ストレージは M.2 NVMe SSD (2TB + 8TB)  の2枚構成としました。
シミュレーション結果を高速に書き込むだけでなく、大容量データを長期保存できるだけの容量も確保しています。M.2中心のシンプルな構成で、予算内で最大限のストレージ容量を実現しています。

OSと運用性

実行環境としてご希望の Ubuntu 24.04をプリインストールしています。
研究用途における安定性と長期サポートを重視した選択です。

本構成は
「GPUよりもメモリ帯域とストレージを重視したい」
「総額を400万円台に抑えたい」
というご要望に的確に応える設計となっています。

CPUやGPUに過剰投資せず、FDTD計算のボトルネックであるメモリ帯域と容量に重点を置くことで、実性能とコストのバランスが非常に優れたワークステーション構成となっています。

テガラのオーダーメイドPC製作サービスは、導入時の用途に加え、将来的な研究規模の拡大を見据えたシステムの拡張にも対応しています。
各種ソフトウェア要件に応じた構成のご提案はもちろん、研究環境全体の構築に関するご相談も承っています。
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光学シミュレーションソフト「RSoft DiffractMOD（RCWA）」で高速に計算したい。
複数ジョブの並列実行も想定しており、計算効率の高い構成を希望。
予算は100万円程度が上限。

CPU・メモリ構成について

RCWA法を用いた電磁界解析では、CPUのコア数に加え、メモリの速度や容量も解析効率に直結します。
これらの要件を踏まえ、Intel Xeon 6521P（24コア/48スレッド）とDDR5-5600 ECC Registeredメモリ256GBを組み合わせ、並列処理および大規模計算に適した構成をご提案しました。

GPUについて

RSoft DiffractMODは、RCWA法に基づく解析ソフトウェアであり、CPU依存型のため、GPUの性能は処理速度に影響しません。
そのため、描画の安定性とコストバランスを重視し、ローエンドのNVIDIA RTX A400 (4GB)を選定しました。

将来的な拡張について

光学解析ソフトウェア「FullWAVE FDTD」の導入をご検討される場合は、公式な推奨スペックに基づいたGPU選定が必要です。
FDTDの導入を視野に入れる際は、事前にご相談いただくことで、用途の拡大にも対応可能なシステムをご案内いたします。
詳細なGPU要件については、Synopsys社の公式システム要件ページをご参照ください。

参考：System Requirements _ Photonic Solutions – Synopsys

テガラのオーダーメイドPC製作サービスは、導入時の用途に加え、将来的な研究規模の拡大を見据えたシステムの拡張にも対応しています。
各種ソフトウェア要件に応じた構成のご提案はもちろん、研究環境全体の構築に関するご相談も承っています。
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CST Studio Suiteを運用するためのワークステーションを検討している。
予算は200万円前後で、計算速度を重視した構成にしたい。
将来的にGPUアクセラレータを使用する際には、RTX 6000 AdaクラスのGPUを追加搭載する予定。

CST Studio Suiteの計算特性を踏まえ、CPU性能・メモリ容量・I/O性能を重視した構成をご提案しました。
将来的なGPUアクセラレーションにも対応可能な設計とし、RTX 6000 AdaクラスのGPU追加を見据えた拡張性も確保しています。

CST Studio Suiteの特性

CST Studio Suiteは、電磁界解析などの高度なシミュレーションを行うソフトウェアで、主にCPUを用いて計算処理を行います。
本ソフトのソルバー (数値解析エンジン) は並列処理を前提に設計されており、搭載するCPUのコア数やクロック周波数が計算性能に大きく影響します。
この特性に合わせ、32コア/64スレッドのIntel Xeon Gold 6538Y+を2基採用しています (計 64コア/128スレッド) 。

また、メモリは256GB (16GB x 16枚) を標準搭載。解析モデルの大規模化や複数ジョブの同時実行もこなすことができます。
I/O性能にも配慮し、Gen5 NVMe SSDを2基組み込むことで、大容量データの読み書きも高速に処理できます。

GPU追加に向けた設計と混在時の留意点

初期構成ではGPUアクセラレータの機能は使用せず、画面出力用としてRTX A400を採用しています。
将来的にGPUによる高速化を図る場合に備え、6000 AdaクラスのGPUにも対応可能な1500W 80PLUS Platinum電源を搭載し、拡張性を確保しています。

RTX A400に6000 Adaを併用させた構成では、ソフトウェアの仕様により挙動が異なるため、以下のようなケーズごとの対応が必要です。

・GPUを明示的に指定できる場合：6000 Adaを指定することで確実に利用可能です。
・自動選択型のソフトウェア：通常は性能の高いGPUが優先されます。
・並列GPU処理を行う場合：性能差がボトルネックになる可能性があるため、A400を無効化または取り外すことで対応できます。
・ドライバ互換性：両GPUはNVIDIA RTX系に属しており、互換性に問題ありません。ただしGeForce系との混在はドライバの仕様上非対応です。

なお、6000 Adaは後継のBlackwell世代の登場により、今後販売終了となる見込みです。
この点についてはお客様にもご理解いただき、将来的な構成としてRTX 6000 Blackwellの増設も視野に入れています。

テガラのオーダーメイドPC製作サービスは、導入時のご用途に加え、将来的な研究規模の拡大を見据えたシステムの拡張にも対応しております。
ハードウェア仕様のカスタマイズや周辺機器の追加、各種ソフトウェア要件に応じた構成のご提案はもちろん、研究環境全体の構築に関するご相談も承っております。
お客様のニーズに合わせて最適なソリューションをご提供いたしますので、どうぞお気軽にお問い合わせください。

事例No.PC-11041を見ての問い合わせ。
予算100万円前後でLumericalおよびCOMSOLを用いた電磁界シミュレーションに対応可能な研究室用PCの導入を検討している。

ご覧いただいた事例記事を踏まえ、メモリ帯域幅と並列処理性能を重視したPC構成をご提案しました。
ご予算の上限や解析規模を考慮し、計算負荷に適した仕様としています。

LumericalとCOMSOLの使用を想定した構成

LumericalとCOMSOLは、計算処理の多くをメモリのアクセス速度とCPUのコア数に依存しています。
そこで、本構成では高速・大容量のメモリと高スレッド数のCPUを採用しました。

Lumericalの公式ガイドラインでは、解析処理速度にはCPUクロック数よりもメモリアクセス速度が重要であるとされています。
この要件に対応するため、DDR5-5600 REG ECCメモリを計128GB (32GB x 4枚) 搭載しています。
また、メモリスロットには4つの空きを確保しており、同型モジュールを増設することで、将来的な解析規模の拡張にも柔軟に備えることが可能です。

参考：Lumerical公式ハードウェア仕様ガイド

COMSOLの公式ナレッジベースでは、大規模モデルの並列処理において、CPUの物理コア数とメモリ帯域が重要な要素であると記載されています。
この要件に応えるため、18コア/36スレッドのIntel Xeon W5-2565Xを採用しました。
これにより、並列処理時の安定性と処理効率の向上が期待できます。

参考：COMSOL Multiphysics®_ – ナレッジベース

個別の研究内容やソフトウェアに最適化するためのより詳しいご相談にも応じております。
ぜひお気軽にお問い合わせください。

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事例No.PC-11041を見ての問い合わせ。
予算は100万程度で、研究室でLumericalとCOMSOLを用いた電磁界計算を行うためのPC購入を相談したい。

参考：事例No.PC-11041 FDTD法/電磁界計算用マシン

ご覧いただいた事例No.PC-11041を基に、CPUとメモリの性能を予算上限まで強化し、解析をよりスムーズに行える仕様としました。

CPUには18コア36スレッドのXeon W5-2565Xを搭載しており、多コアによる高い並列計算性能によりCOMSOLでの解析処理速度が向上します。
さらに、メモリを128GBに拡張したことで解析可能なモデルサイズが増加し、多変数パラメトリック解析など、大規模解析にも安定して対応できます。

複雑化する解析条件やモデルサイズにおいても、研究室内での計算時間を短縮でき、全体の効率化を実現します。

より大規模な解析に対応する高性能GPU搭載構成など、掲載のない仕様や特殊要件にも柔軟に対応可能です。
また、電磁界解析に最適なマシン構成を選定するポイントをまとめたページもご用意しております。
構成検討時の参考資料として、ぜひご活用ください。

参考：電磁界解析向けマシン選定のポイント

用途や研究規模に応じて最適なマシンをご提案いたします。
ご要望やご不明点がございましたら、お気軽にご相談ください。

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電磁界シミュレーション用計算機の購入を検討している。

200GB以上のメモリと1TB以上のストレージを搭載することが条件で、将来的にメモリを200GB以上に増設できる余地があるなら、初期出荷状態では128GBでもよい。CPUは何を選べばいいのか分からないので提案して欲しい。

具体的な用途はCOMSOLの利用。COMSOLを波動光学モジュールで使用する際、メモリ200GBを要する大規模な三次元計算を高速に処理できるCPUを希望する。

CPUについては、コア数が多くても、各コアの性能が低ければ計算時間が延びることがあると認識している。この考え方で問題ないか教えて欲しい。

また、COMSOLとLumerical FDTDの両方に対応できるスペックにしたいと考えている。

ご要望にあわせて構成を検討しました。

拡張性のあるメモリ構成

メモリは32GBモジュールを4枚で、合計128GBとしました。 空きスロットが4つありますので、将来のメモリ増設にも対応しております。200GB以上のメモリ容量を実現するには、既存のモジュールと同じ32GB x4枚を追加する方法が一番シンプルな増設です。
一方で、本構成にて採用しているCPU (Xeon W7-2575X) は最大メモリチャンネルが「4」のため、処理速度を重視する場合はメモリモジュール4枚で 合計256GBとなる構成が理想的です。その場合は、既存の32GBモジュール x4枚を取り外し、64GBモジュール x4枚に交換するのが最も効果的です。COMSOLはメモリ帯域速度を重視するソフトウェアですので、処理速度を重視する場合はご一考ください。

クロック数が低いと計算に時間がかかる？

CPUはIntel Xeon W7-2575X (22コア) を採用しています。お客様のご認識通り、CPUのコア数が多くてもクロック数 (1コア当たりの処理速度) が低ければ、計算時間が延びる可能性があります。しかし、最新のCPUであれば、極端にクロック数が低いことはありません。COMSOL MultiphysicsとLumerical FDTDは、複数のモデルを並列に処理する場合などにコア数が活きてくるソフトウェアですので、コア数が多いCPUの有効性は高いです。また、メモリチャンネル数も重要で、COMSOLでは4チャンネル以上のCPUが推奨されます。

なお、ビデオカードには両ソフトの描画用として最適なNVIDIA A1000を選定しています。

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JMAG用ワークステーションの相談をしたい。現在考えているスペックは以下の通り。

CPU：AMD Ryzen9 7900X
メモリ：64GB (32GB×2)
SSD：500GB
HDD：4TB
GPU：NVIDIA A1000 8GB

使用ソフトウェアはJMAG、MATLAB/Simulink、PSIMなどで、OSはWindows 11を希望する。また、機械学習や多目的最適化ツール (modeFRONTIER) の使用も考えており、強化すべき部分についてのアドバイスが欲しい。

GPUをNVIDIA A1000 8GBからGeforce RTX4090 24GBに変更する案も検討しているので、GeForce系の選択肢も可能かどうか知りたい。さらに、GPUのデュアル構成（グラフィック表示用にA1000、機械学習用にRTX4090）にすることで、JMAGと機械学習の両方の用途に対応可能かどうかも知りたい。デュアル構成の可否とその効果について意見を聞きたい。

ご連絡いただいたスペック条件を満たす構成をご提案しました。

機械学習タスクではGPUの性能が大きく影響し、複雑な計算を必要とする多目的最適化ツール (modeFRONTIER) ではCPUとメモリの性能が大きく影響します。両方の用途に対応するためには、バランスの取れた高性能なスペック選定が理想です。

なお、Geforce RTX4090 24GBを使用することは可能ですが、JMAGなどの3DCAD用途では正確な描画が保証されません。また、NVIDIA A1000 8GBとGeforce RTX4090 24GBではドライバが異なるため、併用は推奨いたしません。複数のGPUにそれぞれ異なる処理をさせたい場合は、同一のドライバで動作可能な製品を推奨します。

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ANSYS Lumerical FDTDを用いた電磁場解析および、Parallel Computing Toolboxを用いたMATLABでの画像解析・機械学習を行うためのPCを導入したい。MATLABではGPUを使いたいため、性能の高いGPUを採用できればと考えている。
予算130万円程度で、Windows OSをプリインストールした構成を提案して欲しい。

使用ソフトウェアに合わせたパーツ構成

CPUはご予算に合わせて「Xeon W5-2465X 16コア」を採用しました。

メモリは32GB×4枚で合計128GBです。メモリスロットの空きが4つありますので、後々のメモリ増設にも対応できる構成です。

 GPUはコストパフォーマンスに優れたハイエンドモデル「NVIDIA Geforce RTX 4090」を採用しました。現在販売されているビデオカードの中でも最高クラスの処理性能ですので、MATLABの機械学習での高い成果が期待できます。

ANSYSを利用する上でのGPUの注意点

お客様からは、MATLABによる画像解析・機械学習でGPUを使用したい旨をご連絡いただきましたが、併用するソフトウェアであるANSYS Lumerical FDTDでは、「NVIDIA Geforce RTX4090」等のGeforceシリーズがサポートされていません。しかし、GPUをANSYSでサポートされているNVIDIA RTXシリーズの上位品に変更した場合、ご予算を大幅に超過してしまいます。

以上の事情をお客様にご説明し、PC構成の検討方針を調整させていただきました。その結果、本件ではMATLABでの高速なGPU計算を優先し、ANSYSでの描画動作は重視しないという結論となりました。そのため、弊社からは「NVIDIA Geforce RTX4090」を採用した構成をご提案しています。

本事例の構成は、お客様から頂戴した条件を元に検討した内容です。
掲載内容とは異なる条件でご検討の場合でも、お気軽にご相談ください。

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液晶ディスプレイや、液晶光デバイスの開発時に利用するシミュレーション・数値計算ソフトウェア「LCD Master」を使用するためのPCを検討している。
具体的には、液晶ダイレクタの配向状態を調べる液晶配向計算と、光の透過率や偏光状態を調べる光学計算を行いたい。
特に3次元構造を計算するLCD Master/3Dは精度の良い計算ができる一方で、計算に時間がかかりメモリ使用量も多い。
そこで、高性能なCPUと512GB程度のメモリを積んだ構成を、予算300万円程度で提案してほしい。

また、LCD MasterはGPUに非対応だが、今後のことを考慮してRTX4090を搭載してほしい。将来的にはRTX4090を2枚搭載する可能性がある。

その他、希望する条件は以下の通り。

お客さまご希望の条件に沿った構成をご提案しました。

計算能力を重視したCPU

最新の第4世代Xeon Scalableシリーズを搭載した構成です。

ご予算内で計算性能を重視し、36コアモデルのIntel Xeon W9-3475Xを選択しています。 コア数、スレッド数の多さによる並列処理性能はもちろんのこと、TurboBoost時の最大クロック数も高いため、並列処理数が少ない場合でも性能を発揮します。

RTX4090の増設に対応

グラフィックカードはご要望にあわせてRTX4090を搭載しています。本構成はRTX4090を合計で2枚まで搭載することが可能ですので、将来的に＋1枚増設できる余地があります。
なお、本構成は100Vの電源環境でご利用いただけますが、RTX4090を2枚搭載した場合は200V環境でご利用いただく必要があります。

本事例の構成は、お客様から頂戴した条件を元に検討した内容です。
いただいた条件に合わせて柔軟にマシンをご提案いたしますので、掲載内容とは異なる条件でご検討の場合でも、お気軽にご相談ください。

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