FluidX3D v3.7

FluidX3D 3.7 – пакет за изчислителна хидродинамика, използващ метода на Решетъчните уравнения на Болцман (LBM) и OpenCL. Проектът е позициониран като високо производителен и икономичен по памет CFD пакет, способен да работи на GPU и CPU на различни производители чрез OpenCL.

Главната промяна в версия 3.7 е оптимизацията на ядрото за визуализация на изоповърхностите с Q-критерий (graphics_q()), използвано за визуализация на вихровите структури в потока. В предишната реализация ядрото зареждаше от видеопаметта тежък модел от 32 триизмерни скорости за всяка клетка от решетката. Сега работната група от потоци с размер 8×8×8 зарежда блок от 11×11×11 скорости в 16 КБ локална памет от първо ниво, след което съседните потоци повторно използват тези данни. Според оценките на автора, това намалява броя на зарежданията от VRAM приблизително 12 пъти — до 2.6 скорости на клетка — и прехвърля ядрото от режим, ограничен с пропускателната способност на паметта, в режим, ограничен с изчисленията.

Практическата изгода зависи от конкретното оборудване. На нови GPU с усъвършенствана система за кеширане, ръчната оптимизация на локалната памет може почти да не доведе до увеличение или дори да намали леко кадровата честота. На част от старите GPU авторът е отметил ускорение до два пъти, което е особено забележимо в интерактивния графичен режим на FluidX3D. Например, в публикувани тестове NVIDIA Titan Xp е ускорила от 7 на 13 кадъра/с, Intel UHD 770 — от 8 на 14 кадъра/с в един от режимите, а Intel Arc A750 — от 22 на 26 кадъра/с.

За стари вградени GPU е предвиден автоматичен откат към предишната реализация: част от тези устройства не поддържат работни групи с размер 512 потока или имат по-малко от 16 КБ локална памет L1. В тези случаи FluidX3D ще продължи да използва стария вариант на ядрото, запазвайки съвместимостта.

Също в тази версия са опростени условията за VR визуализация, деактивирано е разгъването на цикли в растеризацията за намаляване на „спагетите“ в асемблерния изход, добавена е микрооптимизация в convert_triangle/_interpolated(), а в адаптера OpenCL е коригирано извеждането на грешка при празно име на ядрото и размер на работната група.

FluidX3D включва вграден интерактивен 3D рендерер, който позволява да се преглеждат поля на скорост, линии на ток, изоповърхности на Q-критерия и срезове директно по време на изчислението, без задължителен експорт в отделен инструмент за постобработка. FluidX3D Проектът също така обявява поддръжка на свободна повърхност, топлинна конвекция, модел на турбулентност Smagorinsky-Lilly, проследяване на частици, експорт VTK и работа с множество GPU.

Отделно трябва да се подчертае лицензионният статус: изходният код на FluidX3D е открит и достъпен в GitHub, обаче лицензията на проекта не е свободна в строгия смисъл на OSI/FSF. Тя разрешава използването за обществени изследвания, образование и лични цели, но забранява търговска и военна употреба, както и обучение на AI модели на изходния код.

Източник: linux.org.ru