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

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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的科學計算性能，最高可達800倍。這一創(chuàng)新成果來自深圳北理莫斯科大學的研究團隊，該校由北京理工大學和莫斯科國立羅蒙諾索夫大學聯(lián)合創(chuàng)立。

新算法主要增強了近場動力學的計算效率。近場動力學是一種先進的非局部理論，用于解決材料斷裂、損壞等復雜物理問題，在航空、工程和軍事等領域有廣泛應用。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，創(chuàng)建了PD-General框架，優(yōu)化了算法設計和內存管理，充分利用了GPU的大規(guī)模并行計算能力。實驗結果顯示，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。

該算法的應用前景廣泛，包括改進航空器結構材料應力與失效模型、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GPU硬件，將更加理想。

(責任編輯：于浩淙 zx0176)
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