中国创新算法让NVIDIA GPU科学计算性能提升800倍

中国创新算法让NVIDIA GPU科学计算性能提升800倍

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据报道，深圳北理莫斯科大学团队基于NVIDIA CUDA编程技术，创建了新的PD-General框架，优化了算法设计和内存管理，充分利用了GPU的大规模并行计算能力。在一块普通的RTX 4070显卡上，新的算法比传统串行算法速度提升了惊人的800倍，对比新的OpenMP并行算法也提升了足足100倍，而且不需要高性能的GPU芯片，不会受到美国制裁限制，只需普通的消费级家用GPU就可以完成。

新的算法增强了近场动力学(Peridynamics)的计算效率，这是一种前沿的非局部理论，可以解决材料断裂、损坏等复杂的物理问题，广泛用于航空、工程、军事等领域。但是，近场动力学的计算非常复杂，传统模拟方法效率不够高。

在涉及上百万粒子的大规模模拟中，新算法完成4000步迭代所需的时间还不到5分钟。

而在大规模2D单轴拉伸问题中，新算法只用不到2分钟，就完成了695万次单精度迭代。

新算法拥有广阔的应用前景，包括但不限于：

• 航空与国防领域：改进航空器结构材料应力与失效的模型。
• 工程与制造领域：提升建筑与工业材料测试的效率。
• 军事研究：加快防御性材料的抗冲击研究。