基于 OpenFOAM 的工业 CFD 应用中耦合求解器的 GPU 加速线性代数
分布式、并行与集群计算
2024-03-14 v1 计算工程、金融与科学
摘要
本工作描述了异构 GPGPU 隐式 CFD 耦合求解器的开发，涵盖基于密度和基于压力的方法。在此设置中，组装的线性矩阵被卸载到多个 GPU 上，使用专门的外部库来高效求解线性问题。这些耦合求解器被应用于代表常见场景的两个工业测试案例：跨音速状态下的 NASA CRM 以及 DriveAER 汽车的外部空气动力学研究。与其 CPU 对应版本相比，性能有显著提升。具体而言，NASA CRM 案例实现了 4 倍以上的整体加速，而 DriveAER 测试案例与分离式求解器相比表现出更好的稳定性并减少了计算时间。所有计算均利用位于 Leonardo Labs 的 davinci-1 超级计算机的 GPU 分区进行，该分区包含 82 个 GPU 加速节点。
引用
@article{arxiv.2403.07882,
title = {GPU-accelerated Linear Algebra for Coupled Solvers in Industrial CFD Applications with OpenFOAM},
author = {Stefano Oliani and Ettore Fadiga and Ivan Spisso and Luigi Capone and Federico Piscaglia},
journal= {arXiv preprint arXiv:2403.07882},
year = {2024}
}