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中国建筑科学研究院的首选—蓝宝AMD FirePro专业卡

2015-03-06 17:25 评论:

中国建筑科学研究院简介中国建筑科学研究院(简称 CABR)成立于1953年,隶属于国务院国有资产监督管理委员会,是全国建筑行业最大的综合性研究和开发机构,负责中国大部分建筑规范的主编工作,下设的国家级中心有国家建筑工程质量监督检验中心、国家建筑工程技术研究中心等,具有雄厚的科研技术能力。

PKPM–SAUSAGE软件与弹塑性动力分析

由 CABR开发的PKPM-SAUSAGE属于 PKPM 系列中用于解决建筑结构在大震下弹塑性动力时程分析(PUSH-OVER ANALYSIS)的软件。

所谓的弹塑性动力时程分析,就是直接按照地震波数据输入地面运动,通过积分计算,获得在地面加速度随时间变化期间内,结构的内力和变形随时间变化的全过程。

以 1968 年日本十橳冲地震为例,当地不少按照等效静力方法进行抗震设计的多层钢筋混凝土结构遭受到了严重破坏,此外还有像 1971 年美国 San Fernando 地震、1975 年日本大分市地震也出现了类似的情况。

与之相比,1957 年墨西哥地震中一座采用了动力弹塑性分析的 44 程建筑竟然安然无恙,更让人惊讶的是,在时隔差不多 30 年后的 1985 年 8.1 级地震中该建筑依然完好无损。

可以说,随着建筑高度迅速增长,复杂度日益提高,PKPM-SAUSAGE的弹塑性分析方法显得越来越重要。

PKPM-SAUSAGE采用了显式算法进行动力方程积分,有效提高了显式积分的稳定步长;基于先进的CPU+GPU异构并行计算技术开发了高速动力求解器,大幅度提高了计算效率;实现了塑性损伤混凝土滞回本构模型在GPU平台上的并行积分的高效显、隐算法,支持剪力墙复杂滞回行为的模拟。

这些技术标志着PKPM-SAUSAGE软件在国内建筑结构弹塑性动力时程分析软件中处于领先地位。

PKPM – SAUSAGE案例 – 地震波对建筑结构的影响

PKPM-SAUSAGE采用了CPU+GPU的并行计算模式,全面利用硬件的突出性能和矩阵性态来对计算进行优化

AMD FirePro GPU优势

由于PKPM–SAUSAGE采用独特的显式算法,基于先进的CPU+GPU异构并行计算技术并在GPU平台上执行并行积分的高效显、隐算法运算,因此对GPU平台有着十分严格的要求。

正因如此PKPM–SAUSAGE采用了蓝宝AMD FirePro专业卡,最新一代FirePro Wx100系列采用全新GCN架构核心,其中旗舰级的FirePro W9100配备了高达16GB 的 GDDR5显存,拥有 5.24 TFLOPS单精度浮点运算及2.62 TFLOPS双精度浮点运算能力,无论是性能上还是效费比都是目前市场上最佳的 GPU 超算产品。

加速性能对比 (GPU vs. CPU8线程)

GPU加速性能对比(数字越大速度越快)

数据来源:以上性能数据均基于CABR将实际建筑物的PKPM/SAUSAGE仿真运行于不同计算平台上的实际测试结果

CABR 的聂祺博士表示:“得益于与AMD中国的紧密合作,我们对现有的PKPM软件中SAUSAGE模块使用OpenCL进行并行化加速,已成功运行在AMD的专业显卡上,效果十分理想。与4核8线程的i7 CPU相比,AMD FirePro专业卡可以为我们的软件用户带来令人惊喜的加速比。相信这一定能极大的提高国内建筑行业用户,特别是工程结构与抗震行业用户的设计效率”。

责任编辑:陈晨