Auf einem einzelnen PC wird die Simulation mit Spice recht langsam, je grösser die Schaltung wird. Man kann die Schaltung zwar möglicherweise in mehrere Teilschaltungen aufteilen, die man dann für sich simuliert, aber mich würde doch interessieren, ob es nicht eine Spice-Variante für Linux (evtl. auch für Linux und Windows gleichermaßen) gibt, dass die Berechnung im (Heim-)Netzwerk auf mehrere Rechner verteilt. Ich habe mal mit "Spice distributed" und Varianten wie "Spice multiple Computers", "Spice networked" etc. gesucht, erhalte aber nur Antworten die mit der Verteilung der SW selbst oder mit der Lizensierung zu tun haben. Kann mir jemand bitte einen Hinweis geben? Das wäre nett.
>Gibt es ein Spice (Schaltungssimulation) auf Linux für verteiltes rechnen?
ja
Martin schrieb: >>Gibt es ein Spice (Schaltungssimulation) auf Linux für verteiltes rechnen? > > ja Dankeschön. Ich habe das zwar nicht ausdrücklich geschrieben, aber mich interessiert der Name dieser Software; für einen Link darauf, wäre ich noch dankbarer. Ich möchte sie gerne herunterladen, installieren und benutzen.
Übrigens, Ich vergaß zu schreiben: Ich suche eine freie, OpenSource SW der beschriebenen Art. Kommerzielle SW kann ich mir nicht leisten.
Hans schrieb: > Ich habe mal mit "Spice distributed" und Varianten wie "Spice multiple > Computers", "Spice networked" etc. gesucht, erhalte aber nur Antworten > die mit der Verteilung der SW selbst oder mit der Lizensierung zu tun > haben. Ich kann zwar keine Quelle angeben, aber suche einmal nach "Spice parallel", "multi core", "cluster" oder "multiple machines".
Hallo Hans-Hugo! Hugo schrieb im Beitrag #4543318: > Du hattest schon gelesen, was er sucht, oder? Ja. Die Suchbegriffe sind halt ungeeignet. Aber Klaus P. hat ja die richtigen genannt. > Ist Spice wirklich für > verteiltes Rechnen geeignet? ja > Wenn du diese Frage noch beantwortest, kann > man mit der Antwort eventuell auch was anfangen. Die beste Antwort hilft nichts, wenn dem Fragesteller die Voraussetzungen fehlen, sie zu nutzen.
Martin schrieb: > Die beste Antwort hilft nichts, wenn dem Fragesteller die > Voraussetzungen fehlen, sie zu nutzen. Woher weißt du das? ;-)
Ich und Hugo sind nicht die selbe Person. Martin: Ich kann Deine Haltung schon ein wenig verstehen. Nachdem was ich mit den Suchbegriffen (auch denen von Klaus P.) gefunden habe, gibt es zwei grosse Bereiche. Kommerzielle Lösungen und solche aus dem akademischen Umfeld (was ich gefunden habe waren Arbeiten zu denen der Quellcode nicht veröffentlicht wurde). Was ich gefunden habe (bzw. hatte) habe ich nicht weiter beschrieben. Man mag das einen Fehler nennen. Das gebe ich zu, denn man kann nicht ohne weiteres erkennen, inwiefern ich überhaupt einen Überblick habe und das macht es schwierig auf meine Frage zu antworten. Die Treffer in beiden Bereichen, zielen entweder auf Multi-Core oder Cluster oder virtuelle Maschinen die sich auf mehrere physische Maschinen (und auch Kerne) verteilen. Das kommt für mich nur in Bezug auf Multi-Core überhaupt in Frage. Allerdings haben nur zwei meiner Rechner mehrere Kerne. Alle Rechner sind relativ alt und haben AMD64 und Pentiums, einer einen Intel Core Duo und sind über ein Ethernet-Netzwerk verbunden. Auf Ihnen laufen Debians verschiedener Versionen von 8.0 oder älter. Updates wären allerdings kein Problem. Meine Vorstellung ging dahin - auch das habe ich leider nicht geschrieben - das ich als regelmäßiger LTSpice-Benutzer eine Lösung finde, die sich lediglich durch den Start eines oder mehrerer Server bzw. eines "Aufgaben-Verteilprogrammes" (um es mal abstrakt zu benennen) von der mir bekannten Vorgehensweise unterscheidet. Auch habe ich schon die Kommandozeilenversionen bzw. ngspice (unter gEDA) verwendet. Allerdings tendiere ich aus schlichter Gewohnheit dazu LTSpice zu verwenden. Darauf bin ich aber nicht festgelegt. Du siehst auch, dass mir durchaus bewusst ist, das "Spice" heutzutage eher eine Klasse von Programmen die viele Vertreter hat, bezeichnet als ein einziges Programm. Wenn Du wirklich Ahnung von dem Thema hast, dann wäre es nett, wenn Du mir die passenden Fragen stellst oder in meinem Überblick die Fakten ergänzt, die Du für unbedingt nötig hälst oder, falls das nun möglich geworden ist, konkrete Programme benennst. Das wäre wirklich nett. Ergänzend kann ich sagen, dass ich seit Jahrzehnten mit der Software und Hardwäre-Entwicklung zu tun habe und man mir daher, so meine ich, einige Intelligenz und einiges Urteilsvermögen zutrauen kann. Dass ich trotzdem relevante Lücken in meiner Bildung habe, möge man mir bitte verzeihen.
Hans schrieb: > aber mich würde doch > interessieren, ob es nicht eine Spice-Variante für Linux (evtl. auch für > Linux und Windows gleichermaßen) gibt, dass die Berechnung im > (Heim-)Netzwerk auf mehrere Rechner verteilt. Du musst erst mal klären ob der Lösunsgalgoritmus von Spice überhaupt für verteiltes rechnen geeignet ist. Und wenn ja ob die zeit/Aufwand zum Datenaustausch zwichen den Computing knoten nicht den Vorteil auffrisst. Meiner Meinung nach lohnt sich eine Schaltungzerlegung und Verteilung der I-U Relation an den Knoten nicht. Was dagegen m.E. praktikabel wäre ist die Bereiche des Paramter-sweeps in einem Cluster zu verteilen. Das kann man aber auch handisch tun, in dem man auf mehrenen Linux-PCs mehrer Spice-Instancen mit angepassten Paramteren aufruft und dann die Daten zusammenführt. Da muss man a bisserl scripten da brauchts kein extra Programmpaket dazu.
Wesarion schrieb: > Hans schrieb: [...] > > Du musst erst mal klären ob der Lösunsgalgoritmus von Spice überhaupt > für verteiltes rechnen geeignet ist. Und wenn ja ob die zeit/Aufwand zum > Datenaustausch zwichen den Computing knoten nicht den Vorteil auffrisst. > Meiner Meinung nach lohnt sich eine Schaltungzerlegung und Verteilung > der I-U Relation an den Knoten nicht. Ich stimme Dir prinzipiell zu, dass eine analytische Herangehensweise möglich wäre, bevor man nach so einem Programm sucht. Allerdings wäre die sehr zeitaufwendig, denke ich. Stattdessen gehe ich wie folgt vor: 1. Suche nach einem solchen Programm. Wenn es existiert, dann lässt sich plausibel annehmen dass es einen Effekt hat, wenn das auch nicht zwingend so sein muss. Nach den Treffern die ich gefunden habe, wurde das auch mehrfach untersucht und versucht und mit positivem Ergebnis. Allerdings oft (das habe ich nicht erschöpfend untersucht) unter Beschränkung auf bestimmte Arten von Bauteilen oder Topologien. 2. Ich versuche das Programm auf einige meiner Schaltungen anzuwenden und vergleiche die Laufzeiten. Und entweder hat das Programm einen Effekt oder nicht. Leider sind meine umfangreichen Simulationen selten solche parametrischen Suchen, wie Du sie erwähnst, sondern ich will Arbeitspunkte, Pegel etc. im stationären Zustand wissen. Sog. Transiente Analysen die auf Newton-Raphson führen.
Hans schrieb: > Leider sind meine umfangreichen Simulationen selten solche > parametrischen Suchen, wie Du sie erwähnst, sondern ich will > Arbeitspunkte, Pegel etc. im stationären Zustand wissen. Sog. Transiente > Analysen die auf Newton-Raphson führen. Das hört sich nicht nach Problemen an, die du mit einzelnen, alten Rechnern beschleunigen kannst, die vermutlich über lahmes Ethernet vernetzt sind. In komplexen diskreten Schaltungen hat jeder Knoten einen wesentlichen Einfluss auf jeden anderen Knoten. Das heißt, ein paralleler Löser kann die Schaltung im Allgemeinen nicht in schwach wechselwirkende Blöcke partitionieren, sondern in jedem Zeitschritt einer transienten Simulation muss vielfach Information von jedem Block mit jedem anderen ausgetauscht werden. Dies wird erst bei riesigen Schaltungen (10000 Elemente sind da noch ein Witz) und Latenzen zwischen den Rechnern im Mikrosekundenbereich effizient. Der einzige Ansatz, der bei deiner Konfiguration, aber möglicherweise nicht bei deinem Typ Simulationen, erfolgversprechend sein könnte, ist dieser: http://ngspice.sourceforge.net/parallel.html
Martin schrieb: > Hans schrieb: >> [...] > > Das hört sich nicht nach Problemen an, ... Aha. Dankeschön. > Der einzige Ansatz, der bei deiner Konfiguration, aber möglicherweise > nicht bei deinem Typ Simulationen, erfolgversprechend sein könnte, ist > dieser: > http://ngspice.sourceforge.net/parallel.html Dankeschön für den Link. Nur so mal eine mehr hypothetische Frage dazu. Ich habe sicher nicht die Zeit das tatsächlich zu versuchen. Müsste sich nicht eine günstige Partitionierung aus der Matrix ablesen lassen? Es ist zwar wohl nicht-trivial die Wechselwirkung quantitativ zu bestimmen, ohne vorher zu simulieren, aber Fälle in denen Teile "fast völlig" voneinander isoliert sind lassen sich vielleicht recht gut bestimmen, oder? Was hälst Du davon?
@ Martin Zwischenzeitlich bin ich noch auf Xyce (https://xyce.sandia.gov/) gestossen. Was hälst Du davon?
Hans schrieb: > Ich stimme Dir prinzipiell zu, dass eine analytische Herangehensweise > möglich wäre, bevor man nach so einem Programm sucht. ??? nein es ist IMMER möglich zu schauen ob es überhaupt eine Lösung in der gewünschten Weise gibt. > Allerdings wäre > die sehr zeitaufwendig, denke ich. Eigentlich auch nicht. Es gibt recht gute Abschätzung welche Problem sich gut parallelisieren lassen und welche nicht. Da gibt es einen Ganzen Zweig in der Mathematik der sich damit befasst - die Numerik. Parallelisieren lohnt sich wenn der Datenaustausch gering und die Anzahl der Operation pro Iteration hoch ist. Hoch meint in Zeiten von Mehr-Core PC's vielleicht mehrere Millionen Operation die zwischen Datenaustausch abgearbeitet werden können. Das sehe ich bei diskreten Schaltungen nicht gegeben. Bei Integrierten Schaltungen eigentlich auch nicht. Da lohnt es sich nach wiederkehrenden Strukturen zu suchen (Speicherfeld) - nur eine/wenige Repräsentanten daraus zu simulieren und abschließend die Ergebnisse auf die Gesamtstruktur zu replizieren.
Hans schrieb: > Müsste sich nicht eine günstige Partitionierung aus der Matrix ablesen > lassen? Ja. Wenn es eine gibt. > Es ist zwar wohl nicht-trivial die Wechselwirkung quantitativ zu > bestimmen, ohne vorher zu simulieren, aber Fälle in denen Teile "fast > völlig" voneinander isoliert sind lassen sich vielleicht recht gut > bestimmen, oder? Wenn es nahezu isolierte Teile gibt, dann funktioniert auch die "shared" ngspice Methode. Z.B. zur Anschauung, wenn du einen Vorverstärker und einen Leistungsverstärker hast, wobei es keine rückkoppelnden Effekte vom Leistungsteil auf den Vorverstärker gibt, kannst du auf einem Rechner den Vorversärker rechnen. Jeweils wenn ein Zeitschritt fertig ist, schickst du das Ergebnis zum anderen Rechner, der damit den Leistungsteil simuliert. So verdoppelst du bis auf Promillebruchteile die Simulationsgeschwindigkeit. Sowie dich aber der Effekt der variablen Last auf die gemeinsame Versorgungsspannung interessiert, kannst du diese Methode vergessen. Hans schrieb: > Zwischenzeitlich bin ich noch auf Xyce (https://xyce.sandia.gov/) > gestossen. Was hälst Du davon? Das wäre der richtige Ansatz, wenn du 1. deine Rechner mit Infiniband vernetzt und 2. Probleme hast, die auf einem PC Wochen rechnen oder aber mehr RAM benötigen als auf einem PC verfügbar ist.
Hans schrieb: > Leider sind meine umfangreichen Simulationen selten solche > parametrischen Suchen, wie Du sie erwähnst, sondern ich will > Arbeitspunkte, Pegel etc. im stationären Zustand wissen. Sog. Transiente > Analysen die auf Newton-Raphson führen. Vielleicht zeigst du einfach mal ein Beispiel, damit wir wissen, um welche Größenordnung es geht. Meiner Erfahrung nach sehen viele Ingenieure auch totalen Kinderkram als "umfangreiche Simulation" an.
@ Martin OK. Dankeschön.
Hans schrieb: > Zwischenzeitlich bin ich noch auf Xyce (https://xyce.sandia.gov/) > gestossen. Was hälst Du davon? Skeptisch , aus deren FAQ: Careful attention has been paid to the specific nature of circuit-simulation problems to address optimal parallel efficiency, even as the number of processors increases. Though parallel scaling is problem-specific, Xyce has shown scalability out to hundreds of processors. •Does Xyce come with a parts library? ◦No. Xyce is only the simulation engine. Und dann scheint es eine "parallele" Simu zu fahren, keine (übers Netzwerk) verteilte wie hier angefragt.
Martin schrieb:
Ich möchte an dieser Stelle keine Diskussion darüber führen ob mein
Urteil, das eine Simulation umfangreich ist oder nicht nun geteilt wird
oder nicht und das auch nicht mit einer Schaltung belegen.
Dennoch halte ich Deine Frage für berechtigt, denn mit dem Wort
"umfangreich" habe ich suggeriert, dass ich quantitative Maßstäbe wie
Anzahl Bauteile, Anzahl Knoten oder dazu Analoges benutzt habe.
Das ist nicht der Fall und ich muss mich leider schon wieder erklären.
Tut mir leid. Ich meinte die Simulationszeit, die mir zu lange dauert.
Das hat mit "umfangreich" natürlich nur mittelbar und nicht im strengen
Sinne zu tun.
Es ist einfach so, dass alles was mehr als ein paar Stunden dauert, die
Frage nach der Beschleunigung aufwirft (oder nach einer anderen
Arbeitsorganisation).
Vielen Dank noch einmal und dennoch an Dich, Martin.
Weitere Hinweise auf Programme sind mir willkommen.
Wesarion schrieb: > Und dann scheint es eine "parallele" Simu zu fahren, keine (übers > Netzwerk) verteilte wie hier angefragt. Doch, haargenau das ist der Zweck der Parallelisierung von Xyce. Allerdings geht es um schnelle Netzwerke.
Hans schrieb: > Martin schrieb: > > Ich möchte an dieser Stelle keine Diskussion darüber führen ob mein > Urteil, das eine Simulation umfangreich ist oder nicht nun geteilt wird > oder nicht und das auch nicht mit einer Schaltung belegen. Nein, das schrieb ich nicht. Das schriebst DU. Da du keine konkrete Schaltung zeigen möchtest, erübrigt sich jede weitere Diskussion und Hilfestellung. > Ich meinte die Simulationszeit, die mir zu lange dauert. Das ist rein subjektiv und völlig überflüssig auch nur zu erwähnen. > Es ist einfach so, dass alles was mehr als ein paar Stunden dauert, die > Frage nach der Beschleunigung aufwirft (oder nach einer anderen > Arbeitsorganisation). Erstmal wirft es nicht die Frage nach Beschleunigung auf, sondern nach einem Bedienerfehler. Und ja, die Arbeitsorganisation sollte hier darin bestehen, es jemandem zu überlassen, der davon etwas versteht. > Vielen Dank noch einmal und dennoch an Dich, Martin. Keine Ursache. Es ist immer wieder interessant zu lesen, wie sehr sich Anfänger auch oder gerade bei völliger Ahnungslosigkeit überschätzen können. > Weitere Hinweise auf Programme sind mir willkommen. Kannst du vergessen, da wir immer noch nicht wissen, worüber wir eigentlich reden.
Martin schrieb: > Wesarion schrieb: >> Und dann scheint es eine "parallele" Simu zu fahren, keine (übers >> Netzwerk) verteilte wie hier angefragt. > > Doch, haargenau das ist der Zweck der Parallelisierung von Xyce. Auf der Website steht: "by supporting large-scale parallel computing platforms. " ->klingt nicht nach TCP/IP Netzwerk. Allerdings steht da auch "... and small-scale parallel runs on Unix-like Systems" das könnte man vielleicht in Richtung "Zwei PC über Punkt zu Punkt" Verbindungen deuten - spricht jetzt für mich auch nicht unbedingt für TCP/IP Ethernet. > Allerdings geht es um schnelle Netzwerke. Infiniband wurde bereits erwähnt. IMHO hier nicht schnell im Sinne von auf hohe (Dauer-) Datenrate optimiert gemeint sondern auf geringe Latenz getrimmt. IMHO enstehen bei verteilen SPICE nicht grosse Datenpakete sondern nur ein paar Byte - die aber recht häufig - da ist Latenz der Knackpunkt. Und Netzwerke mit viel Adressierungs- und Routingaufwand ungeeignet. Shared Memory zu benachbarten Knoten passt - das zähle ich zu Parallelen rechnen nicht zu distributed computing. Ich bezieh mich bei Netzwerk auf TCP/IP über (GiG) Ethernet. Also nicht nur Austausch mit direkten Nachbarn (ohne grosse addresierung/routing) wie beim Parallelen Rechnen.
Wesarion schrieb: > Shared Memory zu benachbarten Knoten passt - das zähle ich zu Parallelen > rechnen nicht zu distributed computing. > > Ich bezieh mich bei Netzwerk auf TCP/IP über (GiG) Ethernet. Also nicht > nur Austausch mit direkten Nachbarn (ohne grosse addresierung/routing) > wie beim Parallelen Rechnen. Na ist doch super, dann hast du ja vollkommen Recht. Wenn man alles auf eine Weise bezieht und zählt, die nicht unbedingt mit dem allgemeinen Verständnis übereinstimmt, kann man natürlich jede noch so abstruse Behauptung "belegen".
@ Martin Du magst fachlich beschlagen sein. Aber Deine Diktion ist mir immer wieder unangenehm. Auch zeugen Deine Repliken davon, dass Du Schwierigkeiten hast Texte zu verstehen. Ebenso wie sie davon zeugen, dass Dir völlig unklar ist, das andere Menschen eine Situation zwar möglicherweise nicht zutreffend, aber doch aufrichtig nach bestem Wissen beurteilen. Dieser Tatsache begegnest Du meiner Ansicht nach herablassend, arrogant und herabsetzend. Wenn ich also schreibe, dass mir weitere Hinweise auf Programme willkommen sind, dann bezieht sich das nicht auf Dich.
Hans schrieb: > @ Martin > > Du magst fachlich beschlagen sein. Aber Deine Diktion ist mir immer > wieder unangenehm. Auch zeugen Deine Repliken davon, dass Du > Schwierigkeiten hast Texte zu verstehen. Ebenso wie sie davon zeugen, > dass Dir völlig unklar ist, das andere Menschen eine Situation zwar > möglicherweise nicht zutreffend, aber doch aufrichtig nach bestem Wissen > beurteilen. Dieser Tatsache begegnest Du meiner Ansicht nach > herablassend, arrogant und herabsetzend. häääääääääääääääääääääh? > Wenn ich also schreibe, dass mir weitere Hinweise auf Programme > willkommen sind, dann bezieht sich das nicht auf Dich. Meine Antwort bezog sich auch nicht darauf, dass nur ich dir keine Hilfe geben kann, wenn du keine Fakten nennst, sondern dass du es vergessen kannst, dass dir irgendjemand auf Basis der von dir gelieferten Infos ein besser geeignetes Programm nennen könnte.
Martin schrieb: > Na ist doch super, dann hast du ja vollkommen Recht. Wenn man alles auf > eine Weise bezieht und zählt, die nicht unbedingt mit dem allgemeinen > Verständnis übereinstimmt, kann man natürlich jede noch so abstruse > Behauptung "belegen". Jetzt mal Butter bei die Fische: Beschleunigt Xyce eine Schaltungssimulation mit einer Verteilung auf mehrere PC's über Intranet oder nicht? IMHO ist das genau das Szenario was der TO agefragt hat und nicht einen Infiniband - Hochleistungsserver. Wenn ja, dann lohnt sich vielleicht auch ein Blick auf Beowulf (https://de.wikipedia.org/wiki/Beowulf_(Cluster)) - das zum Verteilen beliebiger Anwendung auf PC's im Netzwerk entwickelt wurde.
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