GPU w służbie MES, pierwsza jaskółka
Dodane przez piotr dnia 13.10.2010 18:52
Postęp w dziedzinie CPU choć wciąż zgodny z prawem Moore'a, jest też wciąż postępem niedostatecznym. Dlatego już od dłuższego czasu inżynierowie, chcąc poprawić czasy obliczeń coraz bardziej złożonych symulacji inżynierskich - zwłaszcza tych obejmujących modele MES wielozjawiskowe (multiple physics) i modele wielkiej skali (miliardy elementów skończonych) - pragnęli zapędzić do roboty inne procesory śpiące spokojnie w stacjach roboczych podczas gdy CPU goniło resztkami sił. Oczywiście chodzi głównie o procesor przetwarzania grafiki (GPU). Urządzenia te już od lat odciążają procesor komputera i przyspieszają wykonywanie operacji graficznych. Niestety do niedawna precyzja ich obliczeń nie dawała wielkich nadziei na spełnienie pragnień by procesory graficzne zostały specjalnie opracowane do obliczeń z dokładnością wymaganą dla elementów skończonych (MES).
To się właśnie zmieniło! Istnieją już GPU o wystarczającej mocy obliczeniowej do skutecznego uzupełniania działania najnowszych procesorów. Wyposażone w setki niskiej mocy rdzeni w jednym gnieździe, nowe GPU mają potencjał, by zapewnić znaczny wzrost mocy obliczeniowej. Jest niestety jeden warunek ograniczający, obliczenia muszą się mieścić w dostępnej pamięci GPU.
Rozszerzona zawartość newsa
Postęp w dziedzinie CPU choć wciąż zgodny z prawem Moore'a jest też wciąż postępem niedostatecznym dlatego już od dłuższego czasu inżynierowie, chcąc poprawić czasy obliczeń na coraz bardziej złożonych symulacji inżynierskich - zwłaszcza tych obejmujących modele MES wielozjawiskowe (multiple physics) i modele wielkiej skali
(miliardy elementów skończonych) - pragnęli zapędzić do roboty inne procesory śpiące spokojnie w stacjach roboczych podczas gdy CPU goniło resztkami sił. Oczywiście chodzi głównie o procesor przetwarzania grafiki (GPU). Urządzenia te już od lat odciążają procesor komputera i przyspieszają wykonywanie operacji graficznych. Niestety do niedawna precyzja ich obliczeń nie dawała wielkich nadziei na spełnienie pragnień by procesory graficzne zostały specjalnie opracowane do obliczeń z dokładnością wymaganą dla elementów skończonych (MES).
To się właśnie zmieniło! Istnieją już GPU o wystarczającej mocy obliczeniowej do skutecznego uzupełniać działania najnowszych procesorów. Wyposażone w setki niskiej mocy rdzeni w jednym gnieździe, nowe GPU mają potencjał, by zapewnić znaczny wzrost mocy obliczeniowej. Jest tylko jeden warunek ograniczający, obliczenia muszą się mieścić w dostępnej pamięci GPU.
Pierwszym oprogramowaniem, które z tej możliwości korzysta jest ANSYS 13 w zakresie obliczeń strukturalnych. Ciekawostką tutaj jest elastyczne korzystanie z mocy obliczeniowej procesorów CPU i GPU jednocześnie. Czy to się opłaca? Docelowo z pewnością a czy w tej chwili? Modele, które obliczać może ANSYS tą metodą mogą się mieścić pomiędzy 500 tysiącami o 5 milionami stopni swobody.
A zysk obliczeniowy? Poniżej prezentuję wykres obrazujący krotność przyspieszenia uzyskiwany z zastosowaniem nowej techniki:
Na koniec jeszcze tylko informacja, że jak na razie tylko jeden typ karty graficznej obsługuje nowe funkcje jest to NVIDIAŸ Tesla™ GPU
Artykuł na bazie artykułu :"Speed Up Simulations with a GPU" By Jeff Beisheim, Senior Software Developer, ANSYS, Inc.