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      天天熱文:成都超算中心取得重要進展 涉及復雜地形風環境模擬等

      2023-06-17 09:14:50 來源:金臺資訊

      隨著E級計算時代的到來,以“CPU+加速器”異構架構為特征的超級計算已成為國際主流模式。計算流體力學(CFD)作為超大規模超算應用的重要領域之一,迎來了前所未有的發展機遇和嚴峻的技術挑戰。

      為了拓展國產超算應用生態,提高超算中心DCU加速卡利用率,助力復雜計算流體力學問題科學研究與實際工程應用,國家超級計算成都中心(以下簡稱:成都超算中心)聯合四川天府流體大數據中心開展了“風雷軟件”DCU適配工作,并在“城市建筑風環境模擬”項目中取得了重要進展。

      異構算力賦能


      (資料圖)

      助力大規模高精度數值模擬

      成都商報-紅星新聞記者了解到,國家數值風洞風雷軟件是中國空氣動力研究與發展中心(CARDC)研發的、具有自主知識產權、面向流體工程的混合CFD平臺,是目前唯一同時具備結構/非結構求解器的工業級流體仿真開源軟件,于2020年12月面向全國正式開源。軟件團隊于2023年入駐四川天府流體大數據中心。

      風雷軟件以面向對象的設計理念,采用C++語言編程。為了適應結構網格、非結構網格、混合網格、重疊網格等不同網格類型,設計了具有良好通用性、可擴展性的體系結構和數據結構,實現了在同一軟件平臺上,同時兼容結構求解器和非結構求解器。主要功能包括:航空航天飛行器設計、復雜地形風環境模擬、污染物擴散仿真、風力機設計與風能評估。

      成都超算中心CAE事業部的技術工程師們聯合風雷軟件開發人員,克服了自動化編譯依賴特定版本編譯器、HIP文件編譯報錯等一系列問題,成功實現了風雷程序在成都超算中心多DCU卡并行。

      算例計算結果表明,適配后的風雷軟件版本在成都超算中心集群上DCU與CPU版本收斂過程一致,計算結果吻合,單DCU卡相比超算平臺單核CPU具有100倍以上加速效果。

      城市建筑風環境模擬

      助力城市精細化管理

      城市建筑風環境對現代高層林立的城市街區規劃和設計的重要性日益凸顯,不良的建筑風環境會對周邊行人的健康和安全帶來潛在威脅。憑借成都超算中心強大的異構算力和大規模數據處理能力,DCU版本的風雷軟件能夠快速而準確地模擬復雜地形氣象環境下城市建筑群風場分布問題,從而為城市規劃和建筑設計提供科學依據和決策支持。

      此外,該軟件還可以在環境污染防治、災害預警等多個方面為城市規劃和設計提供更準確的數據和科學的決策支持,助力城市綠色發展。

      未來,成都超算中心將聯合四川天府流體大數據中心進一步開展風雷軟件超大規模異構并行CFD數值模擬研究,拓展國產CFD應用邊界,打造全鏈條自主可控的國產超算+國產工業軟件示范性行業應用,在復雜地形城市風場高精度模擬、環境污染防治等多個方面助力城市實現精細化管理,賦能超大規模城市的可持續發展。

      成都商報-紅星新聞記者 彭祥萍

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