深圳北理莫斯科大学团队提出创新算法使NVIDIA GPU性能提升800倍

中国研究人员开发出一种高性能算法，显著提升了NVIDIA消费级GPU在科学计算中的性能，最高提升幅度达到800倍。

该算法由深圳北理莫斯科大学团队研发，该算法提高了近场动力学（Peridynamics）的计算效率。近场动力学是一种先进的非局部理论，用于解决材料断裂、损坏等复杂物理问题，广泛应用于航空、工程和军事等领域。近场动力学的计算复杂度较高，传统模拟方法效率有限。

深圳北理莫斯科大学团队利用NVIDIA CUDA编程技术，开发了新的PD-General框架，优化了算法设计和内存管理，充分发挥了GPU的大规模并行计算能力。在一块普通的RTX 4070显卡上，新算法比传统串行算法速度提升了800倍，比新的OpenMP并行算法快了100倍。

在涉及上百万粒子的大规模模拟中，新算法完成4000步迭代仅需不到5分钟，在大规模2D单轴拉伸问题中，新算法仅用不到2分钟就完成了695万次单精度迭代。

新算法的应用前景广泛，包括：

1，航空与国防领域：改进航空器结构材料的应力与失效模型。

2，工程与制造领域：提高建筑与工业材料测试的效率。

3，军事研究：加速防御性材料的抗冲击研究。

最重要的是该算法无需高性能GPU芯片，不受美国制裁限制，普通消费级家用GPU即可运行。