超算(suàn)顯卡并行有限元分(fēn)析系統（簡稱SciFEA-GPU）是北(běi)京超算(suàn)按照(zhào)全新的(de)可(kě)裝配的(de)思路進行開發的(de)新一代有限元軟件。SciFEA-GPU軟件充分(fēn)利用(yòng)軟件的(de)可(kě)重用(yòng)性，大(dà)大(dà)降低了(le)軟件開發的(de)難度，增加了(le)軟件的(de)可(kě)靠度。SciFEA-GPU軟件的(de)設計架構體現了(le)數值模拟軟件個(gè)性化(huà)發展方向，爲用(yòng)戶提供了(le)一種按需選擇的(de)新模式。

2010北(běi)京超算(suàn)在全國有限元軟件行業中，首個(gè)推出了(le)顯卡并行計算(suàn)産品SciFEA-GPU，GPU技術極大(dà)地提高(gāo)了(le)SciFEA的(de)計算(suàn)能力及規模，讓“桌面級超級計算(suàn)”變成現實。GPU／CPU協同并行計算(suàn)具有以下(xià)顯著優勢：

1、運算(suàn)速度快(kuài)，可(kě)以提高(gāo)接近一個(gè)數量級；
2、降低硬件成本，一塊顯卡計算(suàn)能力與十台PC-Cluster相當；
3、節電，功耗約爲同等計算(suàn)量的(de)十分(fēn)之一；
4、避免機群方式的(de)占用(yòng)空間，一台工作站實現桌面并行計算(suàn)；
5、維護簡單，無需機群管理(lǐ)與維護。

超算(suàn)有限元顯卡并行分(fēn)析系統(SciFEA-GPU)可(kě)用(yòng)于機械、土木(mù)工程、電氣、電子、熱(rè)能、航空航天、國防軍工、生物(wù)醫藥、水(shuǐ)利、石油化(huà)工、地質、能源等專業領域的(de)有限元計算(suàn)分(fēn)析。也(yě)可(kě)用(yòng)于高(gāo)校研究所等單位的(de)有限元教學與科研。
 

什(shén)麽是顯卡并行?
“GPU/CPU協同并行計算(suàn)技術”源于一個(gè)常識性的(de)概念：“普通(tōng)的(de)微機有兩個(gè)處理(lǐ)器”。
1）CPU---稱爲中央處理(lǐ)器；
2）GPU---Graphic Processing Unit,“圖形處理(lǐ)器”。常用(yòng)于顯示而稱爲顯卡。

不同架構處理(lǐ)器的(de)計算(suàn)處理(lǐ)方式

GPU／CPU協同并行計算(suàn)
1）硬件協同：将GPU和(hé)CPU兩種不同架構的(de)處理(lǐ)器結合在一起，組成硬件上的(de)協同模式；
2）軟件協同：在應用(yòng)程序編寫上實現GPU和(hé)CPU的(de)協同配合的(de)并行計算(suàn)。由CPU負責執行順序型的(de)代碼，如操作系統、數據庫等應用(yòng)，而由GPU來(lái)負責密集的(de)并行計算(suàn)；
3）CPU和(hé)GPU各司其職，大(dà)幅度提高(gāo)集群系統的(de)總體計算(suàn)效能。

SciFEA-GPU 的(de)優勢
SciFEA-GPU現有同類軟件
使用(yòng)簡單系統大(dà)、界面分(fēn)支多(duō)
模塊獨立，按需選擇模塊是整個(gè)系統的(de)一部分(fēn)，不易分(fēn)拆
數據結構靈活，易于擴展調整數據結構難度大(dà)
多(duō)物(wù)理(lǐ)場(chǎng)緊密耦合不同大(dà)系統之間小模塊的(de)松散耦合
單機解百萬階規模需要機群系統，成本高(gāo)