工業(yè)CT圖像重建工作站精準(zhǔn)配置2022
(一).工業(yè)CT圖像重建軟件介紹
CT掃描無損檢測(cè)，使您能夠“看穿”固體物體——曾經(jīng)被認(rèn)為是未來的工具——但這項(xiàng)技術(shù)今天就在這里，有比你想象的更廣泛和更容易獲得。
CT掃描應(yīng)用場(chǎng)景
•逆向工程——對(duì)現(xiàn)有零件或?qū)ο筮M(jìn)行測(cè)量，然后創(chuàng)建精確的 CAD 復(fù)制品的過程。當(dāng)您擁有制造的零件或物體，但沒有原始印刷品或設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)時(shí)，這項(xiàng)技術(shù)非常有用。
• 藝術(shù)贗品——對(duì)于被認(rèn)為是工業(yè)產(chǎn)品的東西來說有點(diǎn)不尋常，但每年都有數(shù)百家藝術(shù)博物館、經(jīng)銷商和拍賣行使用掃描來驗(yàn)證藝術(shù)品以及雕塑的結(jié)構(gòu)完整性。
• 雕塑到制造加工——再次，藝術(shù)家將經(jīng)常有他們的雕塑在鑄造青銅雕像或生產(chǎn)高級(jí)時(shí)裝系列之前，模型，無論是成型的還是人類的，都要掃描尺寸。
• 制造——用于組件的內(nèi)部質(zhì)量檢查并確保零件符合規(guī)格；這包括由金屬、塑料、聚合物、復(fù)合材料甚至 3D 打印產(chǎn)品制成的注塑、鑄造、鍛造或制造部件
• 發(fā)電/核能 —— 可以掃描核電廠或常規(guī)電力的復(fù)雜、難以到達(dá)和危險(xiǎn)區(qū)域用于管道校準(zhǔn)、鍋爐完整性、安全殼建筑穩(wěn)定性等的發(fā)電設(shè)施
• 汽車和航空航天——允許工程師對(duì)機(jī)械進(jìn)行虛擬測(cè)試，幫助了解故障，用作分析結(jié)構(gòu)、模擬反應(yīng)的研發(fā)工具
• 藝術(shù)——檢測(cè)偽造品和雕塑完整性金屬鑄件——檢查氣泡和整體孔隙率
• 塑料行業(yè)——檢測(cè)質(zhì)量、壁厚和孔隙率分析
• 模具制造——提供強(qiáng)大的檢測(cè)和測(cè)量工具來驗(yàn)證精確的注塑模具并檢查零件的結(jié)構(gòu)完整性.
工業(yè)CT重建軟件提供完整3D圖像重建、分割和模型生成（建模），數(shù)字測(cè)量及檢測(cè)、部件內(nèi)部缺陷分析，通過轉(zhuǎn)換基于體素的3D點(diǎn)云，支持高質(zhì)量模型導(dǎo)出到CAD設(shè)計(jì)、逆向工程、有限元結(jié)構(gòu)仿真模擬計(jì)算和3D 打印等功能，更全面滿足應(yīng)用需求。
目前主流工業(yè)CT軟件：
商業(yè)版：VGstudio MAX，賽默飛Avizo、新思科技Simpleware…
開源版：ASTRA工具箱(基于MatLAB和Python，支持GPU計(jì)算)
隨著高分辨率、大物體的三維重建的工程需求使得投影數(shù)據(jù)量激增,使重建出的CT圖像的數(shù)據(jù)量也激增,從而重建速度就成為一個(gè)瓶頸，對(duì)計(jì)算機(jī)的計(jì)算性能要求越來越高；
(二).CT圖像重建軟件計(jì)算特點(diǎn)
圖形工作站硬件主要承擔(dān)三個(gè)方面：
(1)三維重建（計(jì)算） ：主要是對(duì)重建物體的參數(shù)進(jìn)行設(shè)定，如X，Y，Z三個(gè)方向的比例因子，閾值分刮的設(shè)置以及插值方法的選擇。
(2)三維顯示模塊（圖形生成）：對(duì)三維重建圖像的各種操作，如旋轉(zhuǎn)、縮放、改變重建物體的顏色和視圖等功能。
(3)三維分析模塊(數(shù)據(jù)可視化)：對(duì)三維重建圖像的測(cè)量剖切和剪裁等操作，通過對(duì)三維重建圖像的分析可以獲得物體內(nèi)部任意方向的結(jié)構(gòu)圖，使檢測(cè)人員無損觀察物體內(nèi)部的結(jié)構(gòu)。
2.1 從軟件功能分類看計(jì)算硬件
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軟件任務(wù) |
功能 |
計(jì)算環(huán)節(jié) |
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1 |
CT重建 |
重建三維體積數(shù)據(jù)集，圖像可視化，圖像分割與處理 |
基于CT數(shù)據(jù)，計(jì)算出體素， 方式1 純CPU的計(jì)算，有限多核高頻 方式2 GPU計(jì)算 |
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2 |
材料分析 |
無損缺陷檢測(cè) |
三維渲染（體可視化、切片）計(jì)算），涉及CPU生成圖形定點(diǎn)計(jì)算，GPU紋理處理 |
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3 |
幾何分析 |
坐標(biāo)測(cè)量 |
創(chuàng)建三維模型，大量的幾何頂點(diǎn)計(jì)算，模型流暢，CPU頻率是關(guān)鍵 |
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4 |
仿真模擬 |
網(wǎng)格生成，結(jié)構(gòu)力學(xué)模擬等 |
基于有限元算法求解計(jì)算， 多核并行計(jì)算，cpu高頻、大內(nèi)存帶寬 |
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5 |
逆向工程 |
生成網(wǎng)格模型 CAD、3D打印 |
同3 |
2.2 從關(guān)鍵任務(wù)看硬件配置特點(diǎn)
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No |
主要任務(wù) |
關(guān)鍵硬件 |
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1 |
圖像重建/處理 |
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 |
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2 |
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 |
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3 |
基本體繪制 |
GPU 填充率（每秒紋素） |
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4 |
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) |
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5 |
大型幾何體渲染 |
GPU時(shí)鐘頻率，每秒三角形數(shù) |
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6 |
高性能平滑和降噪圖像濾波器 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） |
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7 |
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 |
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8 |
人工智能AI使用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 GPU CUDA計(jì)算 |
2.3 硬件配置特點(diǎn)
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關(guān)鍵硬件 |
主要任務(wù) |
推薦 |
配置參考 |
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1 |
CPU |
圖像處理算法的性能 |
支持AVX2 擴(kuò)展 |
Intel 酷睿、Xeon 核數(shù)建議超過8個(gè)以上 |
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2 |
GPU |
(1)圖形生成： 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 |
基于OpenGL |
RTX A4000 RTX A5000 RTX A6000 |
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(2)CT重建 (3)AI訓(xùn)練 |
GPU FP32性能、顯存 |
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3 |
內(nèi)存 |
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 |
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內(nèi)存容量建議是數(shù)據(jù)集的4~8倍 |
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4 |
硬盤 |
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 |
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高速SSD卡 |
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5 |
網(wǎng)口 |
數(shù)據(jù)讀取與存儲(chǔ) |
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(三).工業(yè)CT圖像重建工作站硬件配置推薦
西安坤隆計(jì)算機(jī)科技有限公司自2008年專注于行業(yè)計(jì)算應(yīng)用，針對(duì)工業(yè)CT重建軟件計(jì)算特點(diǎn)，了解重建算法中最大計(jì)算-乘加運(yùn)算，同時(shí)需要處理的數(shù)據(jù)量大，結(jié)合最新的計(jì)算架構(gòu)給出與時(shí)俱進(jìn)的配置，并通過系統(tǒng)優(yōu)化，保證每個(gè)配置的性能達(dá)到極致。
工業(yè)CT圖像重建工作站硬件配置推薦
|
NO |
品牌與型號(hào) |
配置規(guī)格 |
價(jià)格 |
備注 |
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(一) CT圖像重建與分析 |
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1.1 |
A310 15064-MAB |
Intel 12代高頻處理器（12核，其中8核5.0GHz，4核4.0GHz）/水冷/64GB DDR4 /Quadro T1000 4GB/1TB M2.SSD /8TB SATA企業(yè)級(jí)/塔式(750w)/雙27寸-4K |
31500 |
高速型 |
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1.2 |
A310 150128-MBB |
Intel 12代高頻處理器 (16核,其中8核5.0GHz,8核4.2GHz)/水冷/128GB DDR4 /RTX A2000 4GB/2TB M2.SSD /8TB SATA企業(yè)級(jí)/塔式(750w ) /雙27寸-4K |
41500 |
完美增強(qiáng)型型 |
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1.3 |
AX420 139192-SCC |
Xeon 銀牌4316高頻處理器（20核3.9GHz）/192GB DDR4 /RTX A4000 6GB /3.84TB SSD /8TB SATA企業(yè)級(jí)/塔式(1000w)/雙27寸-4K圖顯 |
57500 |
大規(guī)模高速型 |
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1.4 |
GT400M 148384-MBC |
Xeon W-3175X(28核4.8GHz)/水冷/384GB DDR4/RTX A4000 6GB /2TB M2.SSD +8B SATA企業(yè)級(jí)/塔式(雙1500w)/雙27寸4K |
119990 |
大規(guī)模極致型 |
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(二).CT建模與與結(jié)構(gòu)仿真類 |
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2.1 |
EX650i 237256-MBB |
2*Xeon 銀牌4316高頻處理器（40核3.7GHz）/256GB DDR4 /RTX A2000 6GB /2TB SSD /8TB SATA企業(yè)級(jí)/塔式(1300w)/雙27寸-4K圖顯 |
67000 |
多用途型 |
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2.2 |
EX650i 240512-MBC |
2*Xeon 金牌6354高頻處理器 （36核4.0GHz）/512GB DDR4 /RTX A4000 16GB/2TB SSD /16TB SATA企業(yè)級(jí)/塔式(1300w)/雙27寸-4K圖顯 |
108000 |
建模與仿真計(jì)算增強(qiáng)型 |
|
2.3 |
EX650i 2371T-MBD |
2*Xeon 金牌6342高頻處理器 （48核3.7GHz）/1TB DDR4/ RTX A5000 24GB/3.84TB SSD /16TB SATA企業(yè)級(jí)/塔式(1300w)/雙27寸-4K圖顯 |
158000 |
超大規(guī)模全能高速型 |
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2.4 |
Alpha730 4431T-PDD |
4*Xeon 金牌6256高頻處理器 （48核4.3GHz）/1.5TB DDR4 /RTX A5000 24GB/7.68TB PCIeSSD /18TB SATA企業(yè)級(jí)/塔式(1300w)/雙27寸-4K圖顯 |
299990 |
超大規(guī)模全能極致型 |
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