北京算盘工业深耕工业高性能计算国产化落地，面向整车厂、新能源车企推出兼容存量、性能领先、全栈自主的汽车 CAE 仿真一体化算力解决方案，完成头部车企 76 节点国产化 HPC 集群落地，打通 PAM-CRASH 等主流碰撞仿真软件深度适配，实现新旧集群统一调度、业务无感迁移，兼顾研发效率提升与国产化政策达标，打造国内车企国产化仿真标杆项目，为全行业提供可复制落地路径。
一、车企 CAE 仿真四大核心业务痛点
1. 仿真算力缺口持续扩大，迭代效率受限
当下整车碰撞、电池耦合仿真网格量级突破千万，单次完整工况计算耗时数十小时；伴随车型快速焕新，仿真作业总量每两年翻一番，原有 x86 集群长期满负荷排队，工程师改完数模后需要数天才能拿到仿真结果，直接拉长新车研发、安全验证周期，错失市场窗口期。
2. 国产化合规硬性要求，新旧设备难以兼容
各地产业政策明确，车企新建研发算力集群自主创新软硬件占比不低于 80%，但多数车企已投入大量资金部署 x86 服务器、第三方存储、PBS 调度平台，直接全盘替换会造成巨额资产浪费；同时担心国产平台无法兼容 PAM-CRASH 这类行业核心碰撞仿真软件，存在适配失败、业务停摆风险。
3. 跨架构迁移难度高，业务连续性难保障
传统国产化改造普遍存在系统替换、软件编译、作业调度割裂问题：从 RedHat 迁移至国产操作系统、x86 业务迁移至新算力节点，极易出现仿真报错、计算精度偏移、任务调度混乱；两套集群无法统一纳管，工程师需要两套账号、两套提交流程，运维与使用成本翻倍。
4. 长期扩展性不足，算力扩容成本高
传统封闭算力架构软硬绑定，后期扩容只能同品牌同型号设备；商用调度软件、仿真配套工具按节点收取高额年费，集群规模越大授权成本越高，未来 5-10 年算力扩容、多物理场仿真拓展成本难以控制。
二、北京算盘工业车企 CAE 全栈国产化解决方案
依托全栈软硬件调优能力，算盘工业打造「存量复用 + 国产扩容 + 统一调度 + 仿真深度适配」四层汽车专用 HPC 架构，硬件、基础软件、迁移工具、调度体系完整配套，一站式解决车企仿真全链路需求。
（一）硬件层：国产化算力集群，兼容现有存储网络
整套集群以国产算力服务器为核心，标杆项目落地 76 台高性能计算节点，配套 100GE RoCE 高速无损网络，可直接对接车企原有第三方文件存储系统，无需替换现有存储硬件，最大化保护前期设备投资：
高密度算力节点：针对碰撞显式仿真、流体 CFD、NVH 模态计算多核并行特性优化，大内存配置支撑千万网格整车模型一次性加载；100GE RoCE 高速组网：大幅降低多节点分布式仿真通信延迟，多工况批量并行无阻塞；兼容扩容模式：新增国产节点与原有 x86 设备混合部署，无需淘汰存量算力，分阶段完成国产化替换，平滑过渡无资金压力。
（二）基础软件层：国产完整软件栈，配套迁移工具链
搭建 openEuler 国产操作系统底座，配套 HPCKit 高性能计算工具套件、自研迁移调优工具鲲鹏 DevKit，完整替代原有 RedHat 商业系统：
openEuler 深度内核加固，适配工业仿真 7×24 小时不间断稳定运行，满足车企研发内网数据安全要求；HPCKit 提供并行编译、内存优化、IO 加速全套工具，专门针对汽车仿真算法底层调优；DevKit 迁移工具一键完成仿真程序编译、脚本适配、作业模板转换，大幅降低跨架构迁移人力成本。
（三）调度管理层：PBS 兼容统一调度，新旧集群一体化管控
方案保留车企现有第三方调度平台 PBS Works，打通国产节点与存量 x86 集群资源池，实现一套系统统一调度全部算力资源：
统一任务入口：工程师无需切换系统，原有仿真提交脚本、作业模板直接复用，使用习惯零改动；智能负载分配：系统自动区分短期部件仿真、整车长时碰撞任务，动态分配国产 / 存量节点算力，集群资源均衡；全流程运维监控：算力负载、仿真任务进度、存储 IO、节点健康状态可视化预警，降低运维难度。
（四）行业应用层：PAM-CRASH 原生深度适配，国内独家认证
作为国内唯一完成 PAM-CRASH 芯片 + 操作系统双重认证的算力方案商，算盘工业完成该主流碰撞仿真软件 ARM 版本原生适配，联合软件厂商开展多层软硬件协同调优：
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底层指令集、并行通信、内存分配专项优化，开箱即用性能直接提升 30% 以上；仿真精度完全对标传统 x86 平台，碰撞变形、应力、侵入量计算无偏差，满足 C-NCAP、2026 新版碰撞国标验证标准；同步兼容 NVH、热管理、空气动力学主流 CAE 软件，覆盖整车研发全仿真场景。 -
三、标杆车企落地实测：三大核心价值量化验证
1. 仿真计算效率大幅提升，研发周期显著缩短
基于国产化集群开展整车碰撞工况实测，不同节点规模性能提升明确：单节点仿真计算效率提升 35.5%；双节点并行效率提升 32%；四节点大规模并行效率提升 35%原本需要 24 小时的整车碰撞仿真，最快压缩至 16 小时内完成，单日可开展多轮方案迭代，车身结构、电池包安全设计验证周期缩短近 40%。
2. 存量设备充分复用，兼顾国产化政策合规
方案不强制替换车企现有存储、网络、PBS 调度系统，新增国产算力节点与原有 x86 混合组网，整体自主创新软硬件占比满足 80% 以上政策红线要求，一次性解决国产化考核难题；分阶段扩容模式，避免一次性大规模硬件投入，企业硬件采购成本下降 40%。
3. 业务平滑无感迁移，长期可扩展、降本增效
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迁移全程业务不中断：通过 DevKit 工具批量适配仿真程序、作业脚本，RedHat 系统平稳替换为 openEuler，新旧集群同步运行过渡，无研发停工窗口期；长期扩容无绑定限制：软硬件解耦架构，未来可自由新增国产异构节点支撑 AI 整车仿真、多物理场耦合计算，适配车企未来 5-10 年算力增长需求；省去国外商业软件高额授权，依托国产基础软件栈降低年度运维开支，集群规模越大，成本优势越明显。 -
四、方案覆盖车企全仿真业务场景
1. 整车被动安全碰撞仿真（核心场景）
适配 PAM-CRASH 全工况仿真，正面碰撞、25% 小偏置碰撞、侧碰、柱碰、行人保护等千万网格模型高效并行计算，快速输出车身变形、假人伤害指标，支撑安全法规验证。
2. 新能源电池多物理场耦合仿真
电池包挤压、热失控、电化学 - 热耦合仿真，超大内存节点承载复杂非线性计算，提前排查电池安全隐患，缩短储能系统开发周期。
3. 整车 NVH 与模态仿真
车身中频共振、电机啸叫、底盘噪声有限元计算，解决传统集群内存不足、求解卡顿问题，快速完成轻量化与噪声平衡优化。
4. 空气动力学与热管理 CFD 仿真
整车风阻、底盘散热、空调风道瞬态仿真，依托高速 RoCE 网络支撑大规模 LES 瞬态计算，降低实车风洞试验频次，节约试验成本。
5. 车型迭代批量参数扫描仿真
支持上百组结构厚度、材料方案批量并行运算，自动化输出性能对比数据，助力研发快速筛选最优设计方案。
五、国产化车企算力建设四大核心收益
1. 政策合规收益，满足自主创新硬性考核
整套集群算力硬件、操作系统、HPC 基础工具全部实现国产化自主创新，轻松达成新建集群国产软硬件占比≥80% 的政策标准，顺利通过工信、科创相关项目验收，同步可申报地方算力、智能制造专项扶持资金。
2. 研发效率收益，加速新车上市节奏
仿真单任务计算速度提升 30% 以上，批量并行能力大幅增强，工程师单日仿真迭代次数翻倍，减少物理实车碰撞试验频次，整车研发周期缩短 3-6 个月，抢占新能源车型市场先机。
3. 成本管控收益，全生命周期降本
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存量存储、调度平台复用，减少一次性硬件采购投入； -
国产基础软件无年度节点授权费，省去海外商用工具高额年费； -
集群资源均衡调度，综合利用率大幅提升，同等算力承载更多仿真任务，避免硬件闲置浪费。
4. 产业标杆收益，形成可复制国产化范本
项目作为国内首个基于国产算力完成整车核心 CAE 仿真平台升级的头部车企标杆，完整验证国产算力支撑整车全流程研发的可行性，为国内自主品牌、新能源车企国产化算力改造提供成熟实践案例与标准化落地方案。
六、产业展望：面向汽车数字化持续迭代算力方案
伴随智能电动车、一体化压铸、固态电池技术快速发展，整车仿真网格规模、多物理场耦合复杂度还将持续攀升，对算力规模、并行能力、数据安全提出更高要求。
未来北京算盘工业将持续迭代汽车专用国产算力方案：持续优化碰撞、流体仿真底层并行算法，拓展自动驾驶场景 AI 训练推理一体化能力；深化与主流 CAE 软件厂商协同适配，完善整车数字孪生算力支撑体系；面向中小车企推出轻量化国产化算力扩容方案，降低国产化改造门槛。
持续以全栈自主可控算力底座，助力国内汽车产业摆脱海外算力软硬件依赖，以仿真算力提速驱动整车技术创新，支撑中国汽车产业高质量自主发展。
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