Расчеты с использованием GPU

Расчет технологических процессов при помощи метода DEM подразумевает моделирование большого количества частиц, часто от миллиона и более, что безусловно требует соответствующей производительности вычислительных ресурсов. ROCKY поддерживает распараллеливание вычислений в системах с общей памятью (SMP) и обладает хорошей масштабируемостью, что позволяет значительно ускорить расчеты.

Для ускорения расчетов, ROCKY также поддерживает использование графических процессоров (GPU). Эта технология позволяет производить основные вычисления на GPU, в то время как управление и передача данных осуществляется при помощи центрального процессора (CPU). Использование GPU с количеством ядер 100+ хорошо подходит для проведения вычислений методом DEM: в стандартных задачах, в которых используется большое количество частиц, результаты можно получить значительно быстрее.

С целью анализа времени вычислений разработчики провели несколько сравнительных расчетов на 16-ядерной системе (два процессора Intel E5-2690, система с GPU на базе NVIDIA Tesla K40 и система с GPU на базе NVIDIA Titan Black). Модель включала 1 миллион частиц, проходящих по конвейерной линии в течение 10 секунд с шагом расчета 1е-4 секунды. Набор частиц включал как сферические, так и полигональные формы со скруглением – с тремя, пятью и семью углами. Следует отметить, что из-за различных форм, подобный набор частиц является неоптимальным при расчете с использованием GPU. Исходное время расчета на CPU составило около 26 часов. Результаты расчетов показали, что, в среднем, системы с GPU в 3-4 раза быстрее, в зависимости от модели GPU.

Относительное ускорение расчетов ROCKY при помощи GPU
Относительное ускорение расчетов ROCKY при помощи GPU

 

 

Тестовая модель с 1 миллионом частиц, использованная в данном сравнении

 

© 2016-2017 ЗАО «КАДФЕМ Си-Ай-Эс»