Дослідники із Шеньчженьського університету MSU-BIT стверджують, що розробили новий обчислювальний алгоритм, який може значно підвищити ефективність перидинаміки (PD). Новий метод підвищує продуктивність до 800 разів, прискорюючи швидкість моделювання великого матеріалу, повідомляє Tom's Hardware.
Перидинаміка широко використовується для прогнозування руйнування матеріалів в аерокосмічній, інженерній і військовій сферах. Однак традиційне моделювання PD вимагає значних обчислювальних ресурсів, що робить великомасштабні дослідження повільними та непрактичними. Доцент Ян Янг і її команда вирішили цю проблему, використовуючи технологію CUDA від NVIDIA для оптимізації дизайну алгоритмів та управління пам’яттю.
Їхня структура PD-General досягла 800-кратного приросту швидкості на NVIDIA RTX 4070 порівняно із традиційними послідовними програмами й 100-кратного підвищення продуктивності, ніж паралельні програми на основі OpenMP.
У великомасштабному моделюванні з мільйонами частинок він виконав 4000 ітераційних кроків за 5 хвилин. Для великомасштабних двовимірних задач одновісного розтягування він обробив 69,85 мільйона ітерацій менш ніж за 2 хвилини з одиничною точністю.
Підвищена обчислювальна ефективність означає, що тепер дослідники можуть проводити моделювання на графічних процесорах споживчого рівня замість того, щоб покладатися на дорогі високопродуктивні обчислювальні кластери. Це має широкі наслідки для галузей промисловості, які потребують детального аналізу матеріалів, зокрема:
- В аерокосмічній промисловості й обороні — покращене моделювання напруги матеріалу та руйнування конструкцій літака.
- В інженерії та виробництві — ефективніше випробування матеріалів для будівництва і промислового застосування.
- У військових дослідженнях — швидше розроблення ударостійких матеріалів для систем захисту.
Можливість досягти високопродуктивного моделювання на широко доступних графічних процесорах також зменшує залежність від обмежених іноземних технологій.
Враховуючи поточні торгівельні обмеження й санкції, цей прорив дає можливість Китаю потенційно просувати дослідження, не залежачи від комп’ютерного обладнання високого класу із західних країн.
Ця розробка також знаменує собою значний крок в обчислювальній механіці, уможливлюючи швидші та доступніші моделювання для матеріалів, інженерії й оборонних програм.
Дослідницька група вважає, що ця оптимізація може вийти за межі перидинаміки, покращуючи продуктивність GPU для інших наукових обчислень.
Читайте також на ProIT: NVIDIA представила Orin Nano для локальної роботи з ШІ.
Підписуйтеся на ProIT у Telegram, щоб не пропустити жодної публікації!
