중국 알고리즘, 엔비디아 GPU 속도 800배 향상 가능

과학자들이 개발한 새로운 알고리즘은 재료의 균열 및 손상을 모델링하는 데 사용되는 비국소적 방법인 페리다이내믹스(Peridynamics, PD)의 효율성을 향상시키는 데 도움이 될 것으로 기대됩니다. 이 새로운 방법은 시뮬레이션 성능을 최대 800배까지 향상시켜 대규모 재료의 시뮬레이션 속도를 크게 향상시킬 수 있습니다.

새로운 알고리즘을 통해 Nvidia의 인기 GPU 성능을 최대 800배까지 높일 수 있습니다.

페리다이내믹스는 현재 항공우주, 토목공학, 군사 등의 분야에서 재료 파손을 예측하는 데 널리 사용되고 있습니다. 그러나 기존의 페리다이내믹스 시뮬레이션은 많은 계산 자원을 필요로 하기 때문에 대규모 연구가 느리고 비실용적이었습니다.

획기적인 알고리즘 솔루션

양양 부교수와 연구팀은 엔비디아의 CUDA 기술을 적용하여 알고리즘 설계 및 메모리 관리를 최적화함으로써 이 문제를 해결했습니다. 연구팀이 개발한 PD-General 프레임워크는 엔비디아 RTX 4070 그래픽 카드(GPU)에서 기존 순차 방식 대비 최대 800배 빠른 속도를 달성하며, OpenMP 기반 병렬 프로그램보다 100배 빠릅니다. 수백만 개의 입자를 사용하는 대규모 시뮬레이션에서 이 알고리즘은 단 5분 만에 4,000번의 반복 작업을 완료할 수 있습니다. 특히 대규모 문제에서 기존 모델보다 처리 속도가 빠를 뿐만 아니라 정확도도 더 높습니다.

이러한 계산 효율 향상을 통해 연구자들은 고가의 고성능 컴퓨터 클러스터에 의존하지 않고도 일반 소비자용 GPU에서 시뮬레이션을 실행할 수 있게 되었습니다. 이는 항공우주, 엔지니어링 및 제조, 군사 연구 등 상세한 재료 분석이 필요한 산업에 중요한 영향을 미칩니다.

일반 GPU에서 고성능 시뮬레이션을 실행할 수 있게 되면, 특히 제재와 무역 제한이 만연한 현 상황에서 외부 기술에 대한 의존도가 낮아집니다. 이러한 획기적인 기술 덕분에 중국과 러시아는 서방 국가의 고성능 컴퓨팅 하드웨어에 의존하지 않고도 연구를 진행할 수 있게 되었습니다.

해당 연구는 2025년 1월 8일 중국 계산역학 저널 에 게재되었으며, 연구팀은 이 최적화 과정이 역학을 넘어 확장되어 다른 과학적 계산에 대한 GPU 성능을 향상시킬 수 있다고 믿고 있습니다.

출처: https://thanhnien.vn/thuat-toan-trung-quoc-co-the-tang-toc-gpu-nvidia-len-800-lan-185250205231104787.htm