超算顯卡并行有限元分析系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱(chēng)SciFEA-GPU）是北京超算按照全新的可裝配的思路進(jìn)行開(kāi)發(fā)的新一代有限元軟件。SciFEA-GPU軟件充分利用軟件的可重用性，大大降低了軟件開(kāi)發(fā)的難度，增加了軟件的可靠度。SciFEA-GPU軟件的設(shè)計(jì)架構(gòu)體現(xiàn)了數(shù)值模擬軟件個(gè)性化發(fā)展方向，為用戶(hù)提供了一種按需選擇的新模式。

2010北京超算在全國(guó)有限元軟件行業(yè)中，首個(gè)推出了顯卡并行計(jì)算產(chǎn)品SciFEA-GPU，GPU技術(shù)極大地提高了SciFEA的計(jì)算能力及規(guī)模，讓“桌面級(jí)超級(jí)計(jì)算”變成現(xiàn)實(shí)。GPU／CPU協(xié)同并行計(jì)算具有以下顯著優(yōu)勢(shì)：

1、運(yùn)算速度快，可以提高接近一個(gè)數(shù)量級(jí)；
2、降低硬件成本，一塊顯卡計(jì)算能力與十臺(tái)PC-Cluster相當(dāng)；
3、節(jié)電，功耗約為同等計(jì)算量的十分之一；
4、避免機(jī)群方式的占用空間，一臺(tái)工作站實(shí)現(xiàn)桌面并行計(jì)算；
5、維護(hù)簡(jiǎn)單，無(wú)需機(jī)群管理與維護(hù)。

超算有限元顯卡并行分析系統(tǒng)(SciFEA-GPU)可用于機(jī)械、土木工程、電氣、電子、熱能、航空航天、國(guó)防軍工、生物醫(yī)藥、水利、石油化工、地質(zhì)、能源等專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域的有限元計(jì)算分析。也可用于高校研究所等單位的有限元教學(xué)與科研。
 

什么是顯卡并行?
“GPU/CPU協(xié)同并行計(jì)算技術(shù)”源于一個(gè)常識(shí)性的概念：“普通的微機(jī)有兩個(gè)處理器”。
1）CPU---稱(chēng)為中央處理器；
2）GPU---Graphic Processing Unit,“圖形處理器”。常用于顯示而稱(chēng)為顯卡。

不同架構(gòu)處理器的計(jì)算處理方式

GPU／CPU協(xié)同并行計(jì)算
1）硬件協(xié)同：將GPU和CPU兩種不同架構(gòu)的處理器結(jié)合在一起，組成硬件上的協(xié)同模式；
2）軟件協(xié)同：在應(yīng)用程序編寫(xiě)上實(shí)現(xiàn)GPU和CPU的協(xié)同配合的并行計(jì)算。由CPU負(fù)責(zé)執(zhí)行順序型的代碼，如操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)等應(yīng)用，而由GPU來(lái)負(fù)責(zé)密集的并行計(jì)算；
3）CPU和GPU各司其職，大幅度提高集群系統(tǒng)的總體計(jì)算效能。

SciFEA-GPU 的優(yōu)勢(shì)
SciFEA-GPU現(xiàn)有同類(lèi)軟件
使用簡(jiǎn)單系統(tǒng)大、界面分支多
模塊獨(dú)立，按需選擇模塊是整個(gè)系統(tǒng)的一部分，不易分拆
數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)靈活，易于擴(kuò)展調(diào)整數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)難度大
多物理場(chǎng)緊密耦合不同大系統(tǒng)之間小模塊的松散耦合
單機(jī)解百萬(wàn)階規(guī)模需要機(jī)群系統(tǒng)，成本高