工業(yè)無損檢測-3D可視化和分析軟件Avizo硬件配置要求

Avzio 工作站硬件配置推薦2022

Avizo 軟件系統(tǒng)要求

Avizo 軟件運(yùn)行于：

• Microsoft Windows® 10（64 位）。對(duì)早于 Windows® 10 的 Windows® 版本的測試已停止。
• Linux® x86_64（64 位）。支持的 64 位架構(gòu)是 Intel64/AMD64 架構(gòu)。支持的 Linux 發(fā)行版是 CentOS 7。

注意： 對(duì)于下一個(gè)版本 2022.2，CentOS7 將停產(chǎn)并由 Ubuntu 20.04 取代，作為官方支持的 linux 平臺(tái)。在此版本之后，CentOS7 將不再有新產(chǎn)品開發(fā)或更新。您仍然可以使用我們軟件產(chǎn)品的 CentOS7 版本，我們將在 12 個(gè)月內(nèi)繼續(xù)提供錯(cuò)​​誤修復(fù)。

某些版本和擴(kuò)展或功能僅限于某些平臺(tái)：

• Avizo Software XWind Extension：Meshing Workroom 和 Generate Tetra Mesh 模塊僅在 Microsoft Windows 上受支持，Linux 上不支持。
• Avizo Software XReadIGES Extension、Avizo Software XReadSTEP Extension 僅在 Microsoft Windows 上受支持，在 Linux 上不支持，
• Avizo 軟件 XLabSuite 擴(kuò)展：分子擴(kuò)散率、形成因子和熱導(dǎo)率計(jì)算僅支持 Microsoft Windows，不支持 Linux。
• Avizo Software XMetrology Extension 僅在 Microsoft Windows 上受支持，Linux 上不支持。
  
• Olympus 和 TXM 文件格式僅在 Microsoft Windows 上受支持，在 Linux 上不支持。
• 深度學(xué)習(xí)預(yù)測、  DL Training - Segmentation 2D 和 DL Training - Segmentation 3D 模塊僅在 Microsoft Windows 上受支持，Linux 上不支持。2D 還需要至少支持 CUDA Compute Capability 3.5 的 NVIDIA GPU，3D 需要 5.2。驅(qū)動(dòng)程序應(yīng)該是最新的。此處列出了兼容的 GPU  。 還需要支持 AVX2 擴(kuò)展的 CPU。由于深度學(xué)習(xí)模塊與 Calculus MATLAB 模塊或 Generate Tracks 模塊之間存在潛在的庫沖突，因此無法同時(shí)實(shí)例化這些模塊。

   

優(yōu)先考慮 Avizo 軟件的硬件

本文檔旨在提供有關(guān)選擇合適的工作站來運(yùn)行 Avizo 軟件的建議。

需要考慮的四個(gè)最重要的組件是顯卡 (GPU)、CPU、RAM 和硬盤驅(qū)動(dòng)器。

大體積數(shù)據(jù)的直接體渲染或從數(shù)據(jù)中提取的大三角表面可視化的性能在很大程度上取決于 GPU 的能力。圖像處理算法的性能在很大程度上取決于 CPU 的性能。快速加載或保存大數(shù)據(jù)的能力在很大程度上取決于硬盤驅(qū)動(dòng)器的性能。而且，當(dāng)然，系統(tǒng)中的可用內(nèi)存量將是對(duì)可以加載和處理的數(shù)據(jù)大小的主要限制。

由于硬件要求會(huì)根據(jù)您的數(shù)據(jù)大小和工作流程而有很大差異，因此我們強(qiáng)烈建議您利用我們支持的評(píng)估版本來嘗試使用您的典型數(shù)據(jù)集之一。

在本文檔中，術(shù)語 Avizo 是指所有 Avizo 軟件版本和所有 Avizo 軟件擴(kuò)展。

顯卡

Avizo 可視化性能的一個(gè)最重要的決定因素是顯卡。

Avizo 應(yīng)在提供 OpenGL 2.1 或更高版本的完整實(shí)現(xiàn)的任何圖形系統(tǒng)（包括 GPU 及其驅(qū)動(dòng)程序）上運(yùn)行（某些功能可能不可用，具體取決于 OpenGL 版本和支持的擴(kuò)展）。但是，顯卡和驅(qū)動(dòng)程序錯(cuò)誤并不少見。

所需的 GPU 內(nèi)存量取決于數(shù)據(jù)的大小。我們建議卡上至少有 1 GB。一些可視化模塊可能需要足夠大的圖形內(nèi)存來保存實(shí)際數(shù)據(jù)。

高端顯卡具有 16 到 32 GB 的內(nèi)存。全分辨率的最佳性能體積可視化要求數(shù)據(jù)適合圖形內(nèi)存（Avizo 的一些體積渲染模塊能夠繞過這個(gè)限制）。

Avizo 不會(huì)從多個(gè)顯卡中受益以在單個(gè)顯示器上進(jìn)行可視化。然而，一些圖像處理算法依賴于 CUDA 進(jìn)行計(jì)算，雖然計(jì)算可以在單個(gè)支持 CUDA 的顯卡上運(yùn)行，但該計(jì)算也可以在安裝在系統(tǒng)上的第二個(gè)支持 CUDA 的顯卡上運(yùn)行。多顯卡配置可用于驅(qū)動(dòng)多個(gè)屏幕或沉浸式環(huán)境。

在比較顯卡時(shí)，需要考慮許多不同的標(biāo)準(zhǔn)和性能數(shù)字。有些比其他更重要，有些對(duì)于某些類型的渲染更重要。因此，考慮您的特定可視化要求非常重要。除了基本的可視化外，不建議將集成顯卡用于 Avizo 等圖形密集型應(yīng)用程序。

有關(guān) NVIDIA GeForce/Quadro 和 AMD Radeon/FirePro 卡的維基百科文章將詳細(xì)介紹具體的性能指標(biāo)：

• 內(nèi)存大小：這對(duì)于體可視化（體渲染和切片）以最大化圖像質(zhì)量和性能非常重要，因?yàn)轶w數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在 GPU 的紋理內(nèi)存中進(jìn)行渲染。如果幾何圖形非常大（大量三角形），這對(duì)于幾何圖形渲染也很重要。
• 內(nèi)存接口/帶寬：這對(duì)于體渲染很重要，因?yàn)樵阡秩酒陂g需要將大量紋理數(shù)據(jù)從系統(tǒng)移動(dòng)到 GPU。PCI Express 3 總線是當(dāng)今最快的接口。
• 核心數(shù)（也稱為流處理器）：這對(duì)于體渲染非常重要，因?yàn)槟鷨⒂玫拿總€(gè)高質(zhì)量渲染功能都需要在渲染期間在 GPU 上執(zhí)行額外的代碼。
• 每秒三角形數(shù)：這對(duì)于幾何渲染（表面、網(wǎng)格）非常重要。
• Texels per second / Fill rate：這對(duì)于體可視化（尤其是體渲染）非常重要，因?yàn)闀?huì)渲染大量紋理并且像素會(huì)被“填充”多次以混合最終圖像。
  

專業(yè)顯卡

所有驅(qū)動(dòng)程序錯(cuò)誤都提交給供應(yīng)商。在未來的驅(qū)動(dòng)程序版本中可能會(huì)有修復(fù)。

標(biāo)準(zhǔn)圖形板

由于供應(yīng)商支持政策，在標(biāo)準(zhǔn)顯卡上，我們無法承諾為由驅(qū)動(dòng)程序引起的錯(cuò)誤提供修復(fù)。

• 專業(yè)顯卡將  受益于供應(yīng)商提供的專業(yè)支持（驅(qū)動(dòng)程序錯(cuò)誤修復(fù)）。
• 始終為您的顯卡使用最新的驅(qū)動(dòng)程序版本。
• 您還應(yīng)該確保將顯示器插入顯卡而不是集成芯片組。
• 對(duì)于 NVIDIA Quadro 板，我們建議使用驅(qū)動(dòng)程序配置文件“3D App - Visual Simulation”。如果出現(xiàn)渲染或性能問題，您可能需要嘗試不同的“3D App”配置文件。
• 關(guān)閉垂直同步功能可以提高幀速率。
• 訪問 http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_Nvidia_graphics_processing_units 獲取 NVIDIA 主板和比較的完整列表。
• 訪問 http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_AMD_graphics_processing_units 獲取 AMD 主板和比較的完整列表。
• 一些可視化模塊（如體積渲染）可能不支持英特爾顯卡。

   

系統(tǒng)內(nèi)存

對(duì)于需要處理大數(shù)據(jù)的 Avizo 用戶來說，系統(tǒng)內(nèi)存是第二個(gè)最重要的決定因素。

您可能需要比要在 Avizo 中加載的數(shù)據(jù)的實(shí)際大小更多的內(nèi)存。某些處理可能需要數(shù)倍于原始數(shù)據(jù)集所需的內(nèi)存。例如，如果要在內(nèi)存中加載 4 GB 數(shù)據(jù)集并對(duì)原始數(shù)據(jù)應(yīng)用非本地均值過濾器，然后計(jì)算距離圖，則可能需要多達(dá) 16 或 20 GB 的額外內(nèi)存用于中間您的處理結(jié)果。通常，您需要 2 或 3 倍于基本操作正在處理的數(shù)據(jù)的內(nèi)存占用。對(duì)于更復(fù)雜的工作流程，您可能需要多達(dá) 6 或 8 倍的內(nèi)存量，因此 4 GB 數(shù)據(jù)集可能需要 32 GB。

另請(qǐng)注意，磁盤上的數(shù)據(jù)大小可能遠(yuǎn)小于加載數(shù)據(jù)所需的內(nèi)存，因?yàn)槲募袷娇赡芤褖嚎s數(shù)據(jù)（例如，加載一堆 JPEG 文件）。

Avizo 可以使用大數(shù)據(jù)訪問 (LDA) 或智能多通道系列 (SMS) 技術(shù)處理超出系統(tǒng)物理內(nèi)存的數(shù)據(jù) - SMS 需要 Xplore5D 擴(kuò)展。它們是擴(kuò)展性能的極好方法，但它不能直接替代擁有更多物理內(nèi)存。通過將 Avizo 大數(shù)據(jù)技術(shù)與大量系統(tǒng)內(nèi)存結(jié)合使用，可實(shí)現(xiàn)最佳性能和最佳分辨率。

Avizo 3D Pro 提供了另一個(gè)加載選項(xiàng)來支持從磁盤到磁盤的 2D 和 3D 圖像處理，而無需將整個(gè)數(shù)據(jù)加載到內(nèi)存中；然后模塊按數(shù)據(jù)板運(yùn)行。即使硬件內(nèi)存有限，這也能處理和量化大型圖像數(shù)據(jù)。由于每塊板坯的處理都需要從硬盤驅(qū)動(dòng)器加載數(shù)據(jù)和保存結(jié)果，因此大大增加了處理時(shí)間。因此，為了獲得最佳性能，總是首選處理完全加載到內(nèi)存中的數(shù)據(jù)。

硬盤驅(qū)動(dòng)器

處理大文件時(shí)，從磁盤讀取數(shù)據(jù)會(huì)降低您的工作效率。標(biāo)準(zhǔn)硬盤驅(qū)動(dòng)器 (HDD)（例如，7200rpm SATA 磁盤）只能以大約 60 MB/秒的持續(xù)速率將數(shù)據(jù)流式傳輸?shù)侥膽?yīng)用程序。那是理論上的極限；您的實(shí)際體驗(yàn)可能更接近 40 MB/秒。當(dāng)您想從磁盤讀取 1 GB 的文件時(shí)，您可能需要等待 25 秒。對(duì)于 10 GB 的文件，等待時(shí)間為 250 秒，超過 4 分鐘。大數(shù)據(jù)技術(shù)將大大減少數(shù)據(jù)可視化的等待時(shí)間，但當(dāng)您想要以全分辨率讀取數(shù)據(jù)文件以進(jìn)行數(shù)據(jù)處理時(shí)，磁盤訪問仍然是一個(gè)限制因素。與傳統(tǒng) HDD 相比，固態(tài)硬盤 (SSD) 可以提高讀寫速度。

為了獲得最佳性能，推薦的解決方案是在 RAID5 模式下配置多個(gè)硬盤驅(qū)動(dòng)器（3 個(gè)或更多 HDD 或 SSD）；請(qǐng)注意，RAID 配置可能需要更多的系統(tǒng)管理。僅出于性能考慮，可以使用 RAID 0，但要注意硬盤驅(qū)動(dòng)器故障時(shí)數(shù)據(jù)丟失的風(fēng)險(xiǎn)。如果您想要性能和數(shù)據(jù)冗余，則建議使用 RAID 5。

通過網(wǎng)絡(luò)讀取數(shù)據(jù)，例如從文件服務(wù)器讀取數(shù)據(jù)，通常比從本地磁盤讀取數(shù)據(jù)要慢得多。您的網(wǎng)絡(luò)性能取決于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)（100 Mb、1 Gb 等）、網(wǎng)絡(luò)上的其他流量以及對(duì)文件服務(wù)器的其他請(qǐng)求的數(shù)量/大小。請(qǐng)記住，您（通常）共享網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)器，不會(huì)獲得理論帶寬。大數(shù)據(jù)技術(shù)還可以通過網(wǎng)絡(luò)促進(jìn)大量數(shù)據(jù)的可視化，但如果數(shù)據(jù)加載是您工作流程的瓶頸，我們建議您制作數(shù)據(jù)的本地副本。

中央處理器

雖然 Avizo 主要依靠 GPU 性能進(jìn)行可視化，但許多模塊是計(jì)算密集型的，它們的性能將受到 CPU 性能的強(qiáng)烈影響。

Avizo 中越來越多的模塊是多線程的，因此可以利用系統(tǒng)上可用的多個(gè) CPU 或多個(gè) CPU 內(nèi)核。Avizo 提供的大多數(shù)量化模塊都是這種情況，Avizo XLabSuite Extension 的一些模塊以及各種計(jì)算模塊也是如此。

快速 CPU 時(shí)鐘、內(nèi)核數(shù)量和內(nèi)存緩存是影響 Avizo 性能的三個(gè)最重要的因素。雖然大多數(shù)多線程模塊會(huì)根據(jù)內(nèi)核數(shù)量很好地?cái)U(kuò)展，但擴(kuò)展瓶頸可能來自內(nèi)存訪問。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，最多 8 個(gè)內(nèi)核顯示出幾乎線性的可擴(kuò)展性，而超過 8 個(gè)內(nèi)核并沒有顯示出太多的性能提升。更大的內(nèi)存緩存可以提高性能。

硬件如何幫助優(yōu)化

以下是優(yōu)化特定任務(wù)時(shí)要考慮的硬件特性摘要。

可視化大數(shù)據(jù)（LDA 或 SMS）：

• 高速硬盤
• 系統(tǒng)內(nèi)存
• 顯存
• 內(nèi)存到 GPU/CPU 帶寬

基本體繪制：

• GPU 填充率（每秒紋素）

高級(jí)體積渲染（體積渲染模塊）：

• 大量使用像素著色器
• GPU 時(shí)鐘頻率、GPU 核心數(shù)

大型幾何體渲染，例如來自 Isosurface 或 Generate Surface 的大型表面、大型點(diǎn)簇、大型數(shù)值模擬網(wǎng)格：

• GPU時(shí)鐘頻率，每秒三角形數(shù)

圖像處理和量化（Avizo 3D Pro）：

• 多個(gè) CPU 內(nèi)核（適用于許多模塊，包括大多數(shù)圖像處理模塊）
• CPU時(shí)鐘頻率

Anisotropic Diffusion、Non-Local Means Filter（高性能平滑和降噪圖像濾波器）、Avizo XLabSuite Extension（絕對(duì)滲透率計(jì)算）：

• GPU 速度、GPU 核心數(shù)（流處理器）、CUDA 兼容（NVIDIA）

其他計(jì)算模塊、顯示模塊數(shù)據(jù)提取：

• CPU時(shí)鐘頻率
• 多個(gè) CPU 內(nèi)核（用于多個(gè)多線程模塊，例如 Generate Surface、Register Images、Resample、Arithmetic）

使用使用 Avizo XPand C++ API 和 GPU API 編程的自定義模塊進(jìn)行 GPU 計(jì)算：

• GPU 時(shí)鐘頻率、GPU 核心數(shù)（流處理器）
• 多 GPU 系統(tǒng)，例如 NVIDIA Tesla
• CUDA 支持

特別注意事項(xiàng)

環(huán)境變量

QT_PLUGIN_PATH 不能作為系統(tǒng)范圍的環(huán)境變量導(dǎo)出，因?yàn)樗赡軙?huì)干擾此應(yīng)用程序。

防火墻

激活 Avizo 需要 Internet 訪問權(quán)限。您的防火墻可能會(huì)阻止與許可證服務(wù)器的連接。

Linux

Avizo 僅適用于 Intel64/AMD64 系統(tǒng)。

Avizo 的官方 Linux 發(fā)行版是 CentOS 7 64 位。盡管如此，如果可以找到所需版本的系統(tǒng)庫，Avizo 可能會(huì)在其他一些 64 位 Linux 發(fā)行版上工作，但對(duì)這些平臺(tái)的技術(shù)支持將受到限制。以下是這些 64 位 Linux 發(fā)行版的非詳盡列表：

• CentOS® 7，Avizo 已經(jīng)過全面測試的官方 Linux 發(fā)行版。
• 紅帽® 企業(yè) Linux® 7.x。

筆記：

• 在 Linux 的標(biāo)準(zhǔn)安裝之后，硬件加速不一定被激活，盡管 X-Windows 和 Avizo 可能工作正常。要啟用 OpenGL 硬件，可能必須安裝特定于加速的驅(qū)動(dòng)程序。這可以大大提高渲染性能。有時(shí)需要禁用模板緩沖區(qū)（通過使用選項(xiàng) -no_stencils 啟動(dòng) Avizo）來獲得加速。
• 在某些發(fā)行版中，用戶界面的某些部分（例如分段編輯器）可能無法正確顯示。這是一個(gè)已知的 Qt 問題。您可以通過禁用 Xorg.conf 配置文件的擴(kuò)展部分中的復(fù)合選項(xiàng)來解決此問題：
  

  部分“擴(kuò)展”
  選項(xiàng)“復(fù)合”“禁用”
  EndSection

• 為了在啟用 SELinux 的 Linux 系統(tǒng)上正常工作，Avizo 需要修改一些 Avizo 共享對(duì)象文件的安全上下文，以便它們可以重新定位到內(nèi)存中。安裝 Avizo 的用戶（可能是 root）必須從 shell 控制臺(tái)運(yùn)行以下命令才能設(shè)置正確的安全上下文：
  chcon -v -t texrel_shlib_t "${AVIZO_ROOT}"/lib/arch-Linux*-*/庫*.so
• 即使 Avizo 可以與任何桌面（如 KDE）一起使用，它也僅在 GNOME 中得到驗(yàn)證。
• 由于切換到 Qt 5.9 和 CentOS < 7.7 ( cat /etc/centos-release 檢查版本)，您需要更新系統(tǒng)的 freetype 庫如下：
  • 以 root 身份登錄
  • sudo yum 更新 freetype

 

XPand C++ API

要使用 Windows 上 Avizo 3D Pro 中可用的 C++ API 為 Avizo 創(chuàng)建自定義擴(kuò)展，您需要 Microsoft Visual Studio® 2013，更新 4。在調(diào)試模式下運(yùn)行 Avizo 之前安裝 Visual Studio 很重要。

要使用 Linux 上 Avizo 3D Pro 中提供的 C++ API 為 Avizo 創(chuàng)建自定義擴(kuò)展，您需要在 RHEL 7 上安裝 gcc 4.8.x。使用以下命令確定 GNU 編譯器的版本：
gcc --version

筆記：

• 要使用的特定編譯器版本取決于您要在其上運(yùn)行擴(kuò)展的 Avizo 應(yīng)用程序版本。為了獲得所需的編譯器版本，啟動(dòng) Avizo 的目標(biāo)版本并在 TCL 控制臺(tái)中鍵入 app uname。
• 對(duì)于下一個(gè) 2022.2 版本，使用 XPand 擴(kuò)展所需的編譯器版本將升級(jí)為：
  • Windows 上的 Microsoft Visual Studio® 2019
  • Linux 上的 gcc 9

MATLAB

目前所有平臺(tái)上支持的 MATLAB 版本是 2020a。要使用與 MATLAB (MathWorks, Inc.) 建立連接的 Calculus MATLAB 模塊，請(qǐng)按照以下安裝說明進(jìn)行操作：

視窗

如果您在安裝過程中沒有注冊(cè)，請(qǐng)?jiān)?Windows 命令行中輸入以下命令：matlab /regserver。

此外，在 PATH 環(huán)境變量中添加 MATLAB_INSTALLATION_PATH/bin 和 MATLAB_INSTALLATION_PATH/bin/win64 以允許 Avizo 查找 MATLAB 庫。

Linux

在 Linux 64 位上，LD_LIBRARY_PATH 環(huán)境變量應(yīng)設(shè)置為 MATLAB_INSTALLATION_PATH/bin/glnxa64。

PATH 環(huán)境變量也應(yīng)設(shè)置為 MATLAB_INSTALLATION_PATH/bin。
如果您在設(shè)置環(huán)境變量后仍然無法啟動(dòng) Calculus MATLAB  ，可能是因?yàn)榘惭b在您的平臺(tái)上的 GNU 標(biāo)準(zhǔn) C++ 庫 (libstdc++) 比 MATLAB 所需的舊。您可以在 64 位 Linux 上的 MATLAB_INSTALLATION_PATH/sys/os/glnxa64 中查看 MATLAB 的嵌入式 libstdc++ 版本。

如果需要，將此路徑添加到 LD_LIBRARY_PATH。

遠(yuǎn)程顯示

Avizo 未在遠(yuǎn)程會(huì)話中進(jìn)行測試；不支持遠(yuǎn)程顯示。

Avzio 工作站硬件配置推薦2022