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龍圖騰網(wǎng)恭喜四川天府流體大數(shù)據(jù)研究中心申請的專利一種基于數(shù)據(jù)依賴關(guān)系分解的CFD多GPU異步多流優(yōu)化方法獲國家發(fā)明授權(quán)專利權(quán)，本發(fā)明授權(quán)專利權(quán)由國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號(hào)為：CN119203857B 。

龍圖騰網(wǎng)通過國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-03-25發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉：該發(fā)明授權(quán)的專利申請?zhí)?專利號(hào)為：202411708006.4，技術(shù)領(lǐng)域涉及：G06F30/28；該發(fā)明授權(quán)一種基于數(shù)據(jù)依賴關(guān)系分解的CFD多GPU異步多流優(yōu)化方法是由鄧亮;趙洪杰;張鵬;林杰;劉雨霜;陳一設(shè)計(jì)研發(fā)完成，并于2024-11-27向國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的專利申請。

本一種基于數(shù)據(jù)依賴關(guān)系分解的CFD多GPU異步多流優(yōu)化方法在說明書摘要公布了：本發(fā)明公開了一種基于數(shù)據(jù)依賴關(guān)系分解的CFD多GPU異步多流優(yōu)化方法，包括如下：啟動(dòng)并初始化CFD求解器；采用異步多流方法；異步多流方法分為：按計(jì)算變量數(shù)據(jù)相關(guān)性分解的方法與按計(jì)算流程數(shù)據(jù)相關(guān)性流程重構(gòu)的方法。通過設(shè)計(jì)基于計(jì)算流程的數(shù)據(jù)依賴關(guān)系建立的面向多節(jié)點(diǎn)多卡異構(gòu)并行MPI?X的異步多流CFD性能優(yōu)化技術(shù)、基于計(jì)算變量數(shù)據(jù)相關(guān)性分解建立的面向多節(jié)點(diǎn)多卡異構(gòu)并行MPI?X的異步多流CFD性能優(yōu)化技術(shù)，僅通過調(diào)整計(jì)算調(diào)用流程，不改變底層計(jì)算核心函數(shù)與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的多節(jié)點(diǎn)多卡異構(gòu)并行MPI?X的異步多流CFD性能優(yōu)化技術(shù)，達(dá)到實(shí)現(xiàn)異步多流在大規(guī)模CFD上的性能提升。

本發(fā)明授權(quán)一種基于數(shù)據(jù)依賴關(guān)系分解的CFD多GPU異步多流優(yōu)化方法在權(quán)利要求書中公布了：1.一種基于數(shù)據(jù)依賴關(guān)系分解的CFD多GPU異步多流優(yōu)化方法，其特征在于，所述方法包括如下：啟動(dòng)CFD求解器，并初始化CFD求解器；采用異步多流方法；其中，異步多流方法包括：按計(jì)算變量數(shù)據(jù)相關(guān)性分解的方法與按計(jì)算流程數(shù)據(jù)相關(guān)性流程重構(gòu)的方法；所述按計(jì)算變量數(shù)據(jù)相關(guān)性分解的方法是針對(duì)CFD求解器中的節(jié)點(diǎn)高斯梯度模塊的異步多流優(yōu)化策略，通過分析計(jì)算五個(gè)變量的梯度計(jì)算模塊和速度分量的對(duì)稱面修正計(jì)算模塊間的數(shù)據(jù)依賴性，實(shí)現(xiàn)梯度計(jì)算的并發(fā)執(zhí)行；所述按計(jì)算變量數(shù)據(jù)相關(guān)性分解的方法包括如下：步驟S100：識(shí)別節(jié)點(diǎn)高斯梯度模塊中的六個(gè)計(jì)算模塊，所述模塊包括五個(gè)變量的梯度計(jì)算模塊和速度的對(duì)稱面修正計(jì)算模塊，對(duì)六個(gè)計(jì)算模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)依賴分析，其中，五個(gè)變量的梯度計(jì)算具有并發(fā)性；步驟S200：分配五個(gè)計(jì)算流交替異步進(jìn)行提交，用于GPU計(jì)算與CPU訪存及MPI通信的并行執(zhí)行；所述按計(jì)算流程數(shù)據(jù)相關(guān)性流程重構(gòu)的方法依據(jù)各個(gè)計(jì)算模塊之間的數(shù)據(jù)相關(guān)性進(jìn)行多計(jì)算流的分配，使其達(dá)到多計(jì)算流可并發(fā)進(jìn)行處理的狀態(tài)，從而完成GPU計(jì)算與CPU訪存及MPI通信的相互掩蓋；所述按計(jì)算流程數(shù)據(jù)相關(guān)性流程重構(gòu)的方法是根據(jù)計(jì)算流程發(fā)起，分為層流求解模塊和湍流求解模塊，包括如下：步驟T100：構(gòu)建層流求解模塊，根據(jù)層流模塊計(jì)算過程的數(shù)據(jù)相關(guān)性依賴構(gòu)建；其中，層流求解器針對(duì)流場變量q[5]進(jìn)行迭代更新求解，包含右端項(xiàng)殘差計(jì)算模塊和線性方程組迭代更新模塊，線性方程組迭代會(huì)對(duì)流場變量q[5]進(jìn)行更新，對(duì)于多節(jié)點(diǎn)MPI計(jì)算，層流求解器開始前需進(jìn)行虛擬單元流場變量q[5]更新，而層流求解器余下的模塊，直到右端項(xiàng)殘差計(jì)算模塊結(jié)束，流場變量q[5]保持不變；梯度變量dqdx[5]、dqdy[5]、dqdz[5]直接由流場變量q[5]得到，限制器變量Limit[5]由流場變量q[5]和梯度變量dqdx[5]、dqdy[5]、dqdz[5]組合得到，通量Flux[5]計(jì)算則依賴于流場變量q[5]、梯度變量dqdx[5]、dqdy[5]、dqdz[5]以及限制器變量Limit[5]；其中，dqdx[5]為梯度變量的x方向上的分量，dqdy[5]為梯度變量的y方向上的分量，dqdz[5]為梯度變量的z方向上的分量；步驟T200：構(gòu)建湍流求解模塊，其中，湍流求解器分為右端項(xiàng)殘差計(jì)算模塊和線性方程組迭代更新模塊，求解變量僅為單個(gè)湍流變量；在湍流求解模塊開始前，湍流變量需要進(jìn)行虛擬單元更新操作，剩余模塊直到湍流右端項(xiàng)殘差計(jì)算模塊結(jié)束，湍流變量均保持不變。

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