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中國提出創(chuàng)新算法：NVIDIA GPU科學(xué)計算性能提升800倍,！大幅提升近場動力學(xué)效率

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2025-02-05 10:03:41  快科技

中國研究人員開發(fā)了一種高性能算法，能夠大幅提升NVIDIA消費級GPU的科學(xué)計算性能,，最高可達(dá)800倍,。這一創(chuàng)新成果來自深圳北理莫斯科大學(xué)的研究團隊，該校由北京理工大學(xué)和莫斯科國立羅蒙諾索夫大學(xué)聯(lián)合創(chuàng)立,。

新算法主要增強了近場動力學(xué)的計算效率,。近場動力學(xué)是一種先進的非局部理論，用于解決材料斷裂,、損壞等復(fù)雜物理問題,，在航空,、工程和軍事等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。然而,，傳統(tǒng)方法在處理這類問題時效率較低,。

研究團隊基于NVIDIA CUDA編程技術(shù)，創(chuàng)建了PD-General框架,，優(yōu)化了算法設(shè)計和內(nèi)存管理,，充分利用了GPU的大規(guī)模并行計算能力。實驗結(jié)果顯示,，在一塊普通的RTX 4070顯卡上,，新算法比傳統(tǒng)串行算法快800倍，相比新的OpenMP并行算法也提升了100倍,。

在涉及上百萬粒子的大規(guī)模模擬中,，新算法只需不到5分鐘即可完成4000步迭代。而在大規(guī)模2D單軸拉伸問題中,，新算法僅用不到2分鐘就完成了695萬次單精度迭代。

該算法的應(yīng)用前景廣泛,，包括改進航空器結(jié)構(gòu)材料應(yīng)力與失效模型,、提升建筑與工業(yè)材料測試效率以及加快防御性材料的抗沖擊研究。最重要的是,，這一算法不需要高性能GPU芯片,，普通消費級家用GPU就能勝任。如果能支持國產(chǎn)GPU硬件,，將更加理想,。

(責(zé)任編輯：于浩淙 zx0176)
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