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GPU帶來10倍性能提升 為航空航天業發展提供動力

編輯:佚名 信息來源:本站原創 發布時間:2015年09月14日 瀏覽
GPU技術的應用正加速全球的計算科學領域,無論是石油勘探、氣候預測、金融分析、癌癥治療,諸多重大計算難題正得到解決?,F在,航空航天乃至F1賽車也同樣受益于GPU加速,因為一項基于GPU的計算流體力學應用帶來了10倍的加速效果。


近日一支由倫敦帝國學院航天系資深講師Peter Vincent率領的團隊,發布了基于GPU加速的PyFR v1.0.0,將計算流體力學(CFD)應用的準確性和性能提升十倍,并在CFD業界引起了不小轟動。

一句話解釋“計算流體力學”
計算流體力學是一項以計算方式去模擬流體的學術領域,讓工程師們無需構建風洞就能了解復雜的氣體和流體模型,在設計飛機、風力發電機,甚至是F1賽車時均能派上用場



數以千計核心,GPU讓流體模擬大提速

PyFR是一套開源CFD包,采用非常精確的新方法(稱為“湍流重建方案”)來處理世界上最具挑戰性的一些流體流動問題,尤其是針對不穩定的亂流。

PyFR適用于多種硬件平臺,包括基于NVIDIA Tesla加速計算平臺的大型集群計算平臺。多核心架構是Tesla GPU 加速器的重要優勢,它擁有數以千計的計算核心,而當前主流PC系統的CPU只有二到六個核心。

Vincent 使用超過2500顆超高性能計算核心,全新CFD軟件則在NVIDIA GPU加速器集群上運行,這些系統的計算速度可達每分鐘數十億次,可以輕松處理巨量數據。

準確性效率提升10倍,GPU加快航天航空業

借助NVIDIA的GPU加速,PyFR的早期測試結果在CFD業界中引發了不少轟動。在今年的達拉斯AIAA航空論壇大會中發表的一份研究報告指出,采用GPU來加速的PyFR軟件,可以將準確性和效率提升十倍。

航空航天產業領導者、英國國防巨頭BAE系統公司就是密切關注這項應用的合作廠商之一。該公司的Oscar Neilson表示:“我們認為PyFR在數值方面的準確性、算法及并行計算的表現方面,都是其它計算程序的標桿。”

世界一流的空氣動力學研究水平一直是英國在航空航太業界獨占鰲頭的主因。PyFR在設計飛機的空氣動力學方面扮演著重要角色,工程人員無需實際駕駛飛機就能掌握復雜的氣流模式。

對NASA格林研究中心的H.T. Huynh來說,PyFR也是一項重要的工具,他使用PyFR加速深入探索太陽系的奧秘。Huynh表示:“我認為PyFR是變革的標志,它讓我重新評估我未來的研究方向,我希望能廣泛應用這項偉大的計劃。”

無論工程師們是否會使用PyFR開發出未來的F1冠軍賽車,或是能往返外太空和地球間的飛行器,這顯然又是由GPU技術力量提供強大動力的一個重要產業。
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