仿真過程的 CPU 使用率¶

仿真的運算執行緒¶

時序資料的計算是單執行緒（同一時間只使用一個CPU核心），其他資料則可以平行計算。

幾何移除是單執行緒，因為按照次序切削才能得到正確的CWE（刀具工件接觸面）。幾何移除後的工件幾何表面是淡粉色，通常代表該處的物理量尚未計算完成。

切削力的計算在取得CWE之後，因其不受計算次序影響，一般情況下為多執行緒計算。扭矩等物理量也會在這個階段平行計算。

溫度的計算必須是時序，所以又會收斂至單執行緒。

整個加工仿真的計算過程就這樣分分合合，一個步被計算完成後會在該步著上指定指標的顏色。

總仿真時間來自兩個大致獨立的部分：

每步物理計算（力、扭矩、功率、溫度、磨耗）—— 每一步算一次。物理計算的總成本隨步數變化，而步數由加工運動解析度連同刀具路徑上的主軸轉數決定。它不取決於網格解析度，也不取決於工件整體尺寸。
幾何移除（體素相減）—— 成本由網格解析度（MachiningResolution_mm (API)）決定。網格越細（數值越小）越貴，越粗（數值越大）越便宜。移除的工作侷限在刀具與工件的接觸區，因此大致與面積成正比，同樣與工件整體尺寸關係不大。

MachiningResolution_mm 確實控制移除解析度 —— 它不會被夾限掉、也不會被忽略。但因為移除與物理計算是並行的，較大的那一個成本才決定實際的牆鐘時間：

當幾何移除主導時 —— 在真實 NC 加工所需的細解析度下，這是常見情況 —— 網格越細就慢得多，網格變粗則能縮短總時間。
當網格已經粗到幾何移除很便宜時，改由幾項固定的每步成本（物理、熱與磨耗、每步簿記）主導。此時再變粗 —— 例如把 MachiningResolution_mm 從 1.0 提到 2.0 mm —— 幾乎不會改變總時間；要加速就得用更粗的運動解析度來減少步數。（注意：對 NC 加工而言 1–2 mm 已經非常粗了。）

網格粗（MachiningResolution_mm 較大）的時候，幾何移除較物理計算快，所以仿真過程會看到一大片的淡粉色跟在刀具後面跑。未計算完成的步數有數量限制，幾何移除在該數量內才會運行。所以在物理計算跟不上幾何移除的速度時，粉色步數會維持固定數量。

這種情況主要是CPU的多核運算（物理計算），比較容易看到CPU多核使用率偏高。再把網格變粗也不會縮短總時間——步數（物理計算）才是極限。

粗網格：幾何移除跑在物理計算前面，留下一大段粉色軌跡

網格細（MachiningResolution_mm 較小）的時候，幾何移除較物理計算慢，所以幾乎看不到淡粉色。

這種情況主要是CPU的單核運算（幾何計算），把網格變粗就能縮短總時間。

細網格：物理計算跟得上幾何移除，幾乎沒有粉色軌跡

如果幾何解析度剛好使得幾何計算與物理計算不互相拖累，那淡粉色區域會出現，並在某個範圍內起伏。此時物理計算不會拖累幾何計算，通常幾何計算才是運算速度的瓶頸。

NC 優化不是播放迴圈，它的 CPU 曲線是另一個形狀。它只有一個階段是平行的：逐步進給求解，它把播放出來的步分散到一個私有的工作者池上、以低於一般的執行緒優先權跑，所以會讓在同一台機器上的互動操作先行。它之後宣告的每一個階段——兩道進給約束、建立補正、重新產生 NC、寫檔——都是單執行緒的。

所以一趟優化會看到一段多核爆發，接著一條單核的尾巴。剩下的時間 CPU 維持在約一顆核心的負載上，是預期的形狀，不是停住了。

宿主程式（host）的設定 HiNC:OptCoreNum 決定那唯一一個平行階段的規模。出貨值 0 表示每個邏輯處理器一個工作者；設成其他值則以該數量為上限，把機器多留一些給別的工作、同時把那段爆發拉長。它只影響這一段：不影響後面那些單執行緒階段，也不影響上面的仿真迴圈。

CPU沒有跑滿，原因可能包含:

作業系統為了確保GUI能即時反應，預留空間不讓跑。如Windows桌面軟體(如WPF)會把非GUI的執行緒優先權降一個等級。
軟硬體吞吐量對該程序已達極限。回報的 CPU 使用率可能未達 100%，但快取、匯流排頻寬等其他資源可能已經飽和；分支預測失誤（Branch Misprediction）之類的系統層級因素也不會反映在回報的 CPU 使用率裡。

這兩項都沒有可調的設定。NC 優化時 CPU 看起來很閒是另一個問題，答案在上面那一節的階段形狀，不在這份清單裡。