《表1 超级计算TOP500榜单中前十名[17]》

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《基于CPU/GPU异构系统架构的高超声速湍流直接数值模拟研究》

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在过往对高超声速湍流的DNS中，往往通过在大规模CPU集群上做并行计算来实现，节点间采用MPI(Message Passing Interface）、Zero MQ(0MQ）、Hadoop等方式进行数据通讯。然而，多核架构的CPU的计算能力现今已被众核架构的GPU甩在身后，图1、图2分别展示了2003年以来Nvidia GPU与Intel CPU的单、双精度浮点运算峰值性能和访存带宽的对比，可以看出，GPU的峰值性能与访存带宽如今都已经达到CPU的近百倍。表1展示了2019年11月公布的超级计算TOP500榜单前十位，其中一半超算采用了异构加速器的模式，说明利用GPU等加速器进行加速计算的异构模式已经成为高性能计算发展的主流。