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一种DPU与CPU协作加速流体仿真的计算机系统技术方案

技术编号:45081611 阅读:41 留言:0更新日期:2025-04-25 18:20
本发明专利技术公开了一种DPU与CPU协作加速流体仿真的计算机系统,包括一个或两个以上的计算节点,计算节点之间通过网络进行通信,每个计算节点配置有相同数量的CPU和DPU,每个计算节点具有一个或两个以上CPU,多个CPU之间通过内部连接进行通信,CPU用于负责流体仿真控制方程的迭代求解,并将迭代结果写入内存;每个计算节点具有一个或两个以上DPU,DPU均采用内存直接访问控制器,不经过CPU内存控制器直接读取内存数据,对迭代结果的残差进行计算和/或验证是否满足收敛判据,当当前迭代结果满足收敛判据后,CPU完成正在进行的迭代求解,DPU对该迭代结果进行计算残差,进行后处理与结果输出,将残差计算和后处理转交给DPU,提高了CPU利用率,进而提高了仿真精度和效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及计算流体力学中大规模并行求解领域,具体涉及一种dpu与cpu协作加速流体仿真的计算机系统。


技术介绍

1、流体仿真是一种通过计算机模拟流体流动的技术,广泛应用于航空航天、汽车、能源等多个领域。在流体仿真中,cpu承担着核心计算任务,其多核处理能力和多线程特性对处理大规模并行计算任务至关重要,尤其是在涉及大量迭代和复杂计算的流体动力学问题中。然而,随着仿真模型的复杂性和精度要求的不断提升,对计算资源的需求急剧增长。随着仿真模型的复杂性和精度要求的不断提升,对计算资源的需求急剧增长。而cpu性能的提升受到光刻机制程的制约,发展速度已经放缓,使得cpu难以满足高性能流体仿真需求。

2、流体仿真中的性能瓶颈主要体现在两个方面:一是cpu的浮点计算性能,这对于执行数值计算至关重要;二是内存读写速度,因为流体仿真需要频繁地从内存中读取和写入数据。例如,矩阵迭代求解通常受限于cpu的浮点性能,而压强、流速等物理场的残差计算则更多地受限于内存的读写速度。不同算法的不同硬件瓶颈,催生出不同计算单元的异构算法。

3、现有技术中,加速流体仿本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种DPU与CPU协作加速流体仿真的计算机系统,其特征在于:包括一个或两个以上的计算节点,计算节点之间通过网络进行通信,每个计算节点配置有相同数量的CPU和DPU,

2.根据权利要求1所述的DPU与CPU协作加速流体仿真的计算机系统,其特征在于:该计算机系统用DPU与CPU协作加速流体仿真算法求解,具体步骤如下:

3.根据权利要求2所述的DPU与CPU协作加速流体仿真的计算机系统,其特征在于:步骤S1中的具体步骤包括:

4.根据权利要求2所述的DPU与CPU协作加速流体仿真的计算机系统,其特征在于:在初始值或是上一个时间部计算结果的基础上进行时间步...

【技术特征摘要】

1.一种dpu与cpu协作加速流体仿真的计算机系统,其特征在于:包括一个或两个以上的计算节点,计算节点之间通过网络进行通信,每个计算节点配置有相同数量的cpu和dpu,

2.根据权利要求1所述的dpu与cpu协作加速流体仿真的计算机系统,其特征在于:该计算机系统用dpu与cpu协作加速流体仿真算法求解,具体步骤如下:

3.根据权利要求2所述的dpu与cpu协作加速流体仿真的计算机系统,其特征在于:步骤s1中的具体步骤包括:

4.根据权利要求2所...

【专利技术属性】
技术研发人员:马一祎郑兆麟张祺
申请(专利权)人:浙江大学
类型:发明
国别省市:

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