電磁界解析/機械学習用マシン | 研究開発者向け情報発信メディア TEGAKARI

電気電子工学の研究に携わるお客様より、電磁界解析用PCの導入をご相談いただきました。
具体的な用途は、ANSYS Lumerical FDTDを用いた電磁場解析と、Parallel Computing Toolboxを用いたMATLABでの画像解析・機械学習です。
また、MATLABではGPUの利用を想定されており、性能の高いGPUをご要望いただいています。
ご予算は130万円程度で、Windows OSをプリインストールした構成をご希望です。。

上記の条件を踏まえ、弊社からは下記の構成をご提案しました。

CPU	Intel Xeon W5-2465X (3.10GHz16コア)
メモリ	128GB REG ECC (32GB x4枚)
ストレージ	2TB SSD M.2 NVMe Gen4
ビデオ	NVIDIA Geforce RTX4090 24GB
ネットワーク	on board (2.5GbE x1 /10GbE x1)
筐体+電源	タワー型筐体 + 1500W
OS	Microsoft Windows 11 Professional 64bit

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。

■キーワード

・MATLABとは
MATLABは工学・理学・経済学など幅広い分野でのデータ解析やアルゴリズム開発、モデル作成で使用される数値解析用ソフトウェアかつ、内部で使用するプログラミング言語の名称でもある。

参考：MATLAB |MathWorks ※外部サイトに飛びます

・Lumerical FDTDとは
Lumerical FDTDは有限差分時間領域法を用いた電磁界解析ソフトウェア。3次元構造の広い周波数範囲での解析が可能で、複素媒質や各種材料を考慮できる。FDTD法により高速に広帯域の周波数解析が行え、位相やSパラメータの取得が可能。入射波も豊富で開放境界はPMLで実現。出力フォーマットや回路結合にも対応し直感的な操作性。マイクロ波・光通信・フォトニクス分野で研究開発に使われている。