Исследователи из Сибирского федерального университета (СФУ) в сотрудничестве с коллегами из Московского государственного университета и Сибирского отделения РАН предложили использовать для гидродинамических расчетов систему из нескольких графических процессоров вместо центрального. Об этом в среду сообщила пресс-служба СФУ. Статья ученых опубликована в журнале Communications in computer and information science.

Гидродинамические расчеты нужны для решения и анализа проблем, которые возникают, когда потоки жидкости или газов взаимодействуют с какими-нибудь поверхностями, например, при трении воздуха о крыло самолета или воды о гребной винт. Гидродинамические расчеты используют, в частности, при создании летательных аппаратов и автомобилей, бурении скважин, исследованиях процессов движения крови по сосудам.

В сравнении с центральными процессорами (CPU) графические процессоры (GPU), которые обрабатывают изображения, позволяют проводить гидродинамические вычисления быстрее. Как пишут ученые, в последние годы производительность GPU возросла настолько, что их стало можно использовать в научных и инженерных симуляциях, например, в моделировании поведения молекул, расчетах аэродинамики летательных аппаратов и гидродинамике.

"Во многих областях, в том числе в вычислительной гидродинамике, развиваются алгоритмы расчета, использующие графические ускорители для выполнения трудоемких операций. В то же время, принципы параллельных вычислений на GPU и CPU существенно отличаются, в результате на GPU легко переносится только часть алгоритмов, выполненных по тем или иным явным схемам", - приводятся в пресс-релизе слова одного из авторов исследования Андрея Сентябова из Института инженерной физики и радиоэлектроники СФУ.

Памяти GPU не хватает для хранения всех необходимых для вычисления данных. Ученые предложили использовать для расчетов вместо одного процессора несколько GPU для одновременных параллельных вычислений, за счет чего проблема нехватки памяти была решена. Ученые проверили свою методику при моделировании несжимаемых ламинарных и турбулентных потоков. В сравнении с использованием современного шестиядерного процессора CPU скорость расчетов на графическом мультипроцессоре оказалась выше в 2-3 раза.

Авторы работы предполагают, что в дальнейшем необходимо развивать программный код, чтобы получить мощный инструмент моделирования течений.

 

***

Sentyabov A.V., Gavrilov A.A., Krivov M.A., Dekterev A.A., Pritula M.N. (2017) Development of a High Performance Code for Hydrodynamic Calculations Using Graphics Processor Units. In: Sokolinsky L., Zymbler M. (eds) Parallel Computational Technologies. PCT 2017. Communications in Computer and Information Science, vol 753. Springer, Cham. - DOI https://doi.org/10.1007/978-3-319-67035-5_21

Похожие новости

  • 24/04/2018

    Как сделать жилье более доступным и экологичным?

    ​​Дом - это что-то теплое, уютное и, на первый взгляд - очень консервативное. Но на самом деле и строительство попевает за техническим прогрессом. Как сделать жилье более доступным, дешевым, экологичным? Мы создали краткий обзор тенденций и технологий будущего, которые появляются уже сейчас.
    1272
  • 14/12/2017

    Сибирские ученые нашли способ, который уменьшит вредные выбросы тепловых электростанций

    Ученые смоделировали процесс сжигания угля в котлах теплоэлектроцентралей (ТЭЦ) и выяснили, уголь какого типа при сгорании дает меньше вредных выбросов. В результате удалось подобрать режим работы, при котором количество выбросов уменьшается в два раза.
    1285
  • 13/12/2019

    В РАН прошел совет по Стратегии научно-технического развития РФ

    ​В Академии наук прошел совет по приоритетному направлению Стратегии научно-технического развития РФ: «Переход к экологически чистой и ресурсосберегающей энергетике, повышение эффективности добычи и глубокой переработки углеводородного сырья, формирование новых источников, способов транспортировки и хранения энергии».
    518
  • 04/12/2018

    В новосибирском Академгородке внедрили инновационную систему освещения улиц

    "Установка новой системы наружного освещения в Академгородке - хороший пример эффективного применения разработок новосибирских инновационных компаний для городского хозяйства", - считает мэр Анатолий Локоть, который оценил преимущества нового светового оборудования в ходе выездного совещания.
    1532
  • 06/09/2017

    В Новосибирске расмотрели альтернативы «мусорному» концессионеру

    ​Альтернативные предложения по сбору и утилизации отходов были рассмотрены в рамках "Городской ассамблеи" в Новосибирске. Местные разработчики предложили новые современные технологии переработки ТКО.
    1720
  • 18/11/2019

    Энергозатратное домостроение

    ​«Такого не может быть, но это – факт!» - примерно так иностранные эксперты реагируют на «национальные особенности» жилищного строительства в современной России. Например, иностранцу трудно вообразить ситуацию, когда в депрессивном районе города, среди хибар и бараков, возникает «элитная» высотка.
    330
  • 04/07/2019

    Сибирские ученые создают ветряк для нагревания воды

    ​Сибирские ученые создают ветрогенератор, который может работать при низкой скорости ветра и нагревать воду практически без потерь благодаря преобразованию механической энергии воздушного потока непосредственно в тепловую энергию.
    1119
  • 29/08/2018

    В Новосибирске собираются построить аэродинамическую трубу для изучения обледенения самолетов

    ​Аэродинамическую трубу для изучения процессов обледенения при взлете и посадке самолетов планируется построить в новосибирском Академгородке, сообщил агентству "Интерфакс-Сибирь" научный руководитель Института теоретической и прикладной механики им.
    1390
  • 25/09/2019

    Ученые ТГУ нашли новые пульсации в пламени «горелки» для тяжелого топлива

    Исследования нового устройства, созданного в Институте теплофизики Сибирского отделения Российской академии наук и предназначенного для бессажевого сжигания тяжёлого углеводородного топлива с паровой газификацией, провели на механико-математическом факультете.
    447
  • 17/12/2018

    Форум «Кооперация науки и производства» прошел в Академпарке

    ​В Академпарке прошел масштабный Форум «Кооперация науки и производства». Организатором крупного междисциплинарного мероприятия выступило структурное подразделение ГУП НСО «НОЦРПП» — Центр поддержки предпринимательства Новосибирской области при поддержке Минпромторга Новосибирской области, сообщили в пресс-службе Центра.
    1423