近日,中國科研領域傳來振奮人心的消息,深圳北理莫斯科大學的一支研究團隊成功研發(fā)出一種革命性的高性能算法,該算法在NVIDIA消費級GPU上展現(xiàn)出了卓越的科學計算能力,性能提升幅度竟高達800倍!這一突破性的成果,無疑為科學計算領域注入了新的活力。
這項創(chuàng)新算法的核心在于近場動力學(Peridynamics)的高效應用。近場動力學作為一種前沿的非局部理論,在解決諸如材料斷裂、損壞等復雜物理問題上具有顯著優(yōu)勢。然而,其計算過程的復雜性一直是制約其廣泛應用的關鍵因素。深圳北理莫斯科大學的研究團隊,憑借深厚的科研實力和獨到的見解,成功克服了這一難題。
研究團隊基于NVIDIA CUDA編程技術,精心打造并優(yōu)化了PD-General框架,通過精細的內(nèi)存管理和算法設計,充分挖掘了GPU的大規(guī)模并行計算能力。實驗數(shù)據(jù)顯示,在普通的RTX 4070顯卡上,新算法的運行速度相較于傳統(tǒng)串行算法,實現(xiàn)了驚人的800倍提升。即便是與最新的OpenMP并行算法相比,也展現(xiàn)出了100倍的性能優(yōu)勢。
這一算法的威力,在大規(guī)模模擬中體現(xiàn)得尤為明顯。對于涉及數(shù)百萬粒子的復雜模擬任務,新算法僅需不到5分鐘即可完成4000步迭代,效率之高令人咋舌。在2D單軸拉伸問題的大規(guī)模模擬中,新算法同樣表現(xiàn)出色,僅用不到2分鐘便完成了695萬次的單精度迭代。這一成果,無疑為航空與國防、工程與制造以及軍事研究等領域提供了強有力的技術支持。
尤為該算法并不依賴于高性能的GPU芯片,也不受美國制裁的限制。這意味著,在家庭級別的電腦或游戲機上,使用普通的消費級GPU,就能輕松實現(xiàn)這一功能。這無疑大大降低了科學計算的門檻,使得更多科研人員能夠享受到高性能計算帶來的便利。
研究團隊還表示,他們正在積極探索該算法在國產(chǎn)GPU硬件上的支持情況。如果能夠成功實現(xiàn)這一目標,那么中國在高性能計算領域將擁有更加自主可控的技術力量,為國家的科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)升級提供有力支撐。