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Fluidodinamica computazionale
Ci sono diversi progetti in corso sui modelli di Navier-Stokes e i metodi di Lattice Boltzman che hanno riscontrato una notevole accelerazione grazie alle GPU CUDA-compatibili. I risultati di questi progetti sono riassunti in alcuni grafici e tabelle qui sotto, seguiti da link a rapporti tecnici. Inoltre, sono in corso progetti sulla modellazione del clima e degli oceani basati sulle GPU CUDA-compatibili.
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| Navier-Stokes incomprimibili Thibault e Senocak |
Metodi Lattice Boltzman Tolke e Krafczyk |
Principali ISV e applicazioni di CFD che si avvalgono di CUDA
| ISV/applicazione | Funzionalità supportate | Accelerazione prevista* | Stato dell’applicazione |
| Altair AcuSolve | Solutore di equazioni lineari, multi-GPU | 2x | Released, versione 1.8a |
| Autodesk Moldflow | Solutore di equazioni lineari | 1.5x | Released, versione 2012 |
| FluiDyna Culises for OpenFOAM | Solutori di equazioni lineari | 3x (solutore) | Rilasciato, versione 1.2 |
| Prometech Particleworks | MPS, CFD particellare, multi-GPU | 4x-9x | Rilasciato, versione 2.5 |
| Turbostream Ltd. | Solutore esplicito comprimibile, multi-GPU | 19x | Rilasciato, versione 2.0 |
| Vratis SpeedIT eXtreme for OpenFOAM | Solutori di equazioni lineari, multi-GPU | 6x (solutore) | Rilasciato, versione 1.2 |
| FluiDyna LBultra | Reticolo di Boltzmann, multi-GPU | 20x | Rilasciato, versione 2.0 |
| Vratis ARAEL | Solutori di equazioni lineari | 3x (solutore) | Rilasciato, versione 1.0 |
| ANSYS CFD (FLUENT) | Modello di trasferimento termico per irradiazione | 10x | In sviluppo, versione 14.0 |
| ESI CFD-ACE+ | Solutore di equazioni lineari, multi-GPU | 2x | In sviluppo, versione 2012 |
| Metacomp CFD++ | Solutori di equazioni lineari | In sviluppo | In sviluppo, versione 12 |
| S3D(Sandia NL) | Kernel chimico | 5x | In sviluppo |
| SD++ (Stanford-Jameson) | Solutore esplicito | 16x | In sviluppo |
| FEFLO (GMU-Lohner) | Solutore esplicito | 2x – 10x | In sviluppo |
* Accelerazione prevista su un sistema basato su CPU x64 quad-core. Accelerazioni indicate sulla base delle prove interne di NVIDIA o della documentazione fornita dal provider dell’applicazione.
Altre applicazioni software rilevanti che si avvalgono di CUDA
- OpenCurrent: libreria Open-Source di solutori di PDE (equazioni differenziali parziali) su griglie regolari accelerati da CUDA
- Sailfish: Solutore CFD che si avvale del metodo del reticolo di Boltzman
- ANDSolver: solutore delle equazioni di Eulero per i reticoli non strutturati di poliedri
- Libreria di solutori iterativi lineari PCG e BIGSTAB collegati con OpenFOAM
- Matematica elegante: solutore di Boltzmann, gradiente coniugato, GMRES
- Estrazione di campo e caratteristiche da dati di simulazione non strutturati in VSG MeshViz XLM e Avizo Wind (PDF)
- Solutori CFD basati su griglia non strutturata via GPU CUDA (È disponibile anche il codice)
- Codice CFD a doppia precisione di maggiore rapidità grazie a CUDA
- Solutori di Eulero 2D e 3D del Pullan Group
- Metodi di Galerkin in spazio discreto su GPU realizzati da Andreas Klockner
- Reticolo di Boltzmann
- Tolke, Krafczyk lavorano sul reticolo di Boltzmann con l'approccio di Galerkin
- CFD 3D basata sul reticolo di Boltzmann
- Reticolo di Boltzmann per l'illuminazione
- Solutore di reticolo di Boltzmann in 3D
- Solutore di PDE basato sul reticolo di Boltzmann
- Navier-Stokes
- Simulazioni a elementi finiti e solutore di Navier-Stokes mediante GPU
- Navier-Stokes incomprimibili
- Solutore di Navier-Stokes della Stanford University Solver (NSSUS) su CUDA
- Equazioni atmosferiche usando CUDA
- Modellazione della turbolenza del plasma con CUDA
- Solutori lineari a matrice sparsa: solutori iterativi
- Solutori lineari a matrice sparsa: solutori diretti
- Solutori multi-griglia
- Multi-griglia algebrico su GPU CUDA
- Uso di MG come precondizione e decomposizione del dominio con griglie non strutturate
- Computazione di flusso
- Calcoli di differenze finite 3D con CUDA (griglie strutturate)
- Codice CFD a doppia precisione di maggiore rapidità grazie a CUDA (griglie strutturate)
- Codice Galerkin a discontinuità nodale (DG) per i codici non strutturati sulle GPU
- Multiblocco, codici