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中國團隊新算法:普通GPU助力科學計算速度飆升800倍

   時間:2025-02-05 21:11 來源:ITBEAR作者:江紫萱

近期,深圳北理莫斯科大學的一支科研團隊取得了突破性進展,他們借助NVIDIA CUDA編程技術,成功研發出一款名為PD-General的全新框架。該框架不僅在算法設計和內存管理方面進行了優化,更是充分利用了GPU的大規模并行計算能力,實現了計算效率的大幅提升。

據悉,這款新算法在一款普通的RTX 4070顯卡上進行了測試。結果顯示,與傳統串行算法相比,新算法的速度提升了高達800倍;即便與最新的OpenMP并行算法相比,也實現了100倍的速度提升。尤為新算法并不需要依賴高性能的GPU芯片,這意味著它不會受到美國制裁的限制,普通的消費級家用GPU就能滿足其運行需求。

新算法在增強近場動力學(Peridynamics)計算效率方面展現出了巨大潛力。近場動力學作為一種前沿的非局部理論,能夠解決材料斷裂、損壞等復雜的物理問題,在航空、工程、軍事等領域具有廣泛應用。然而,由于近場動力學的計算過程極為復雜,傳統模擬方法的效率往往不盡如人意。而新算法的出現,無疑為這一難題提供了有效的解決方案。

在實際應用中,新算法的表現同樣令人矚目。在進行涉及上百萬粒子的大規模模擬時,新算法完成4000步迭代所需的時間不到5分鐘。而在大規模2D單軸拉伸問題中,新算法更是僅用不到2分鐘就完成了695萬次單精度迭代。這些數據充分證明了新算法在計算效率方面的卓越表現。

新算法的廣泛應用前景同樣值得期待。在航空與國防領域,它可以改進航空器結構材料的應力與失效模型,為飛行器的安全性和可靠性提供更有力的保障。在工程與制造領域,新算法能夠提升建筑與工業材料測試的效率,降低研發成本,加速新產品的上市速度。在軍事研究領域,新算法還能加快防御性材料的抗沖擊研究,為國防安全貢獻力量。

 
 
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