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GPU带来10倍性能提升 为航空航天业发展提供动力

编辑:佚名 信息来源:本站原创 发布时间:2015年09月14日 浏览
GPU技术的应用正加速全球的计算科学领域,无论是石油勘探、气候预测、金融分析、癌症治疗,诸多重大计算难题正得到解决。现在,航空航天乃至F1赛车也同样受益于GPU加速,因为一项基于GPU的计算流体力学应用带来了10倍的加速效果。


近日一支由伦敦帝国学院航天系资深讲师Peter Vincent率领的团队,发布了基于GPU加速的PyFR v1.0.0,将计算流体力学(CFD)应用的准确性和性能提升十倍,并在CFD业界引起了不小轰动。

一句话解释“计算流体力学”
计算流体力学是一项以计算方式去模拟流体的学术领域,让工程师们无需构建风洞就能了解复杂的气体和流体模型,在设计飞机、风力发电机,甚至是F1赛车时均能派上用场



数以千计核心,GPU让流体模拟大提速

PyFR是一套开源CFD包,采用非常精确的新方法(称为“湍流重建方案”)来处理世界上最具挑战性的一些流体流动问题,尤其是针对不稳定的乱流。

PyFR适用于多种硬件平台,包括基于NVIDIA Tesla加速计算平台的大型集群计算平台。多核心架构是Tesla GPU 加速器的重要优势,它拥有数以千计的计算核心,而当前主流PC系统的CPU只有二到六个核心。

Vincent 使用超过2500颗超高性能计算核心,全新CFD软件则在NVIDIA GPU加速器集群上运行,这些系统的计算速度可达每分钟数十亿次,可以轻松处理巨量数据。

准确性效率提升10倍,GPU加快航天航空业

借助NVIDIA的GPU加速,PyFR的早期测试结果在CFD业界中引发了不少轰动。在今年的达拉斯AIAA航空论坛大会中发表的一份研究报告指出,采用GPU来加速的PyFR软件,可以将准确性和效率提升十倍。

航空航天产业领导者、英国国防巨头BAE系统公司就是密切关注这项应用的合作厂商之一。该公司的Oscar Neilson表示:“我们认为PyFR在数值方面的准确性、算法及并行计算的表现方面,都是其它计算程序的标杆。”

世界一流的空气动力学研究水平一直是英国在航空航太业界独占鳌头的主因。PyFR在设计飞机的空气动力学方面扮演着重要角色,工程人员无需实际驾驶飞机就能掌握复杂的气流模式。

对NASA格林研究中心的H.T. Huynh来说,PyFR也是一项重要的工具,他使用PyFR加速深入探索太阳系的奥秘。Huynh表示:“我认为PyFR是变革的标志,它让我重新评估我未来的研究方向,我希望能广泛应用这项伟大的计划。”

无论工程师们是否会使用PyFR开发出未来的F1冠军赛车,或是能往返外太空和地球间的飞行器,这显然又是由GPU技术力量提供强大动力的一个重要产业。
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