핵심 개념
본 연구에서는 OpenFOAM 프레임워크 기반의 GPU 가속 연성 CFD 솔버를 개발하였다. 이를 통해 산업용 CFD 문제에서 유의미한 성능 향상을 달성하였다.
초록
본 연구는 OpenFOAM 기반의 ICSFoam 라이브러리를 활용하여 GPU 가속 연성 CFD 솔버를 개발하였다. 이 솔버는 밀도 기반 및 압력 기반 접근법을 모두 포함한다.
연성 선형 시스템의 행렬 조립은 NVIDIA AmgX 라이브러리를 사용하여 다중 GPU에 오프로드된다. 이를 통해 선형 문제를 효율적으로 해결할 수 있다.
개발된 연성 솔버를 두 가지 산업 테스트 케이스에 적용하였다:
NASA CRM 초음속 유동
DriveAER 차량 외부 공기역학
이 두 테스트 케이스에서 CPU 대비 각각 4배 이상, 안정성 향상 및 계산 시간 감소 등의 성능 향상이 확인되었다.
모든 계산은 Leonardo Labs의 davinci-1 슈퍼컴퓨터의 GPU 가속 노드를 활용하여 수행되었다.
통계
NASA CRM 케이스에서 CPU 대비 4배 이상의 전체 가속 효과 달성
DriveAER 케이스에서 CPU 대비 안정성 향상 및 계산 시간 감소 확인
인용구
"GPU 가속 연성 CFD 솔버를 통해 산업용 CFD 문제에서 유의미한 성능 향상을 달성하였다."
"개발된 솔버는 OpenFOAM 프레임워크 기반으로, 밀도 기반 및 압력 기반 접근법을 모두 포함한다."