應用繪圖處理器計算於流體薄膜潤滑之研究

有效率的數值運算在流體薄膜潤滑研究中佔有很重要的地位，而薄膜潤滑研究經常需要求解各種型式的雷諾方程式，如非線性的可壓縮流體雷諾方程式或考慮三度空間液膜黏度變化的廣義雷諾方程式。此類方程式沒有理論解，因此有效率的數值方法，包括採用平行計算的數值方法是求解雷諾方程式的重要工具，有了高效率的數值解法，在工程應用上才能順利的進行最佳化設計等工程應用。目前繪圖處理器（GPU）在多年的發展後，具有適合平行計算的架構及高階程式語言的支援，雖然GPU 的計算特質與一般CPU不同（如記憶體較小），但其最大特色為能處理大量的平行計算，並能與CPU同時執行計算工作，是近期平行計算的重要發展趨勢。本研究擬採用NVIDIA 的高性能計算GPU，探討其以迭代鬆弛法在求解雷諾方程式的執行效率，並與多核心多處理器之工作站比較平行計算性能。本研究預計於二年內完成，主要研究項目為：（1）在工作站上，以多核心計算測試最佳參數之連續過鬆弛法的平行計算效率，做為後續GPU計算效率的比較依據；（2）進行GPU平行計算之測試，採用平行計算之迭代法，並應用於不可壓縮流體之雷諾方程式；（3）應用GPU 計算於可壓縮流體之雷諾方程式，因為此方程式需先線性化，重點為進行內、外層迴圈的平行計算研究；（4）結合GPU與CPU的同時計算能力，進行氣體軸承的全域最佳化計算研究，探討GPU結合CPU在數值計算時的搜尋效率，並發揮個別的特色。第一年的計畫重點為上述（1）及（2）項，第二年的計畫重點為（3）及（4）項。

系統編號:PB10007-0371
原計畫編號:NSC100-2221-E182-033