GPUs befeuern CFD

Neues Open-Source-CFD PyFR profitiert von Beschleunigung durch große Cluster von GPUs Nvidia Tesla

06. Juli 2015

Seit einigen Jahren gelten GPUs (Grafikprozessoren) als eine sehr interessante Möglichkeit, rechenintensive numerische Simulationen zu beschleunigen. Dies gilt besonders für die Strömungssimulation, die gut über viele Rechnerknoten skaliert. Ein aktuelles Beispiel für CFD mit Nutzung von Grafikprozessoren ist die Open-Source-Software PyFR v1.0.0. Diese Software wurde entwickelt am Department of Aeronautics at Imperial College London, unterstützt unter anderem von BAE Systems und Airbus sowie mit Hardware-Spenden von AMD, Intel und Nvidia.

PyFR arbeitet mit einer Methode, dich sich besonders zur Berechnung ungleichmäßiger und turbulenter Strömungen eignet und damit für besonders komplizierte und rechenintensive Aufgaben. Dafür unterstützt PyFR neben CPUs auch GPUs, einschließlich Clustern der Highend-Grafikkarte Nvidia Tesla. PyFR kann mehrere Hundert solcher Grafikkarten unterstützen.

Erste Ergebnisse hat das Institut im Juni 2015 bei der Tagung Aviation 2015 vorgestellt. Dabei sei eine Steigerung der Genauigkeit und Effizienz der CFD-Simulation durch einen Cluster von Nvidia-CPUs um den Faktor 10 erreicht worden. "Wir schätzen PyFRs numerische Genauigkeit, algorithmische und parallele Effizienz als Benchmark für andere Codes", so Oscar Neilson von BAE Systems. In diesem Unternehmen sieht man in erstklassiger Aerodynamik einen entscheidenden Faktor für Großbritanniens Erfolg in der Luftfahrtindustrie und legt deshalb Wert auf leistungsstarke Strömungssimulation.