光合组织:破局生态底座,工业仿真软件的“软”崛起

据中国商业研究院数据,2021年我国工业软件市场规模约占全球比重7.95%,达到2414亿元。但是长期以来,我国工业软件的自主研发之路可谓坎坷。在国际新常态下,在工业4.0、智能制造转型升级的当口,现代工业“缺芯少魂”的现状依然没有得到彻底改变。

系统设计和仿真验证软件在国内面临的困境无疑是多重的。在此背景下,光合组织推出“光合基金”计划,联合中国科学院计算机网络信息中心、北京大学、电子科技大学等科研机构与高校,加速国产加速卡下工业仿真软件的快速发展。

其中,与中国科学院计算机网络信息中心围绕“基于Geant4的高能粒子输运模拟应用在国产异构计算平台上的移植优化”的课题进行研究。移植优化后,对于参数化光源的光线追踪任务国产加速卡单卡比CPU单核加速比大于73。在扩展性方面从1节点到8节点,并行计算效率达到了78.5%,在32个节点上,测试中线性率达到97%。目前,该软件包在高能物理、核物理和空间工程、医学应用、辐射安全等领域有着广泛的应用。

与北京大学围绕“DeepFlame V2.0在国产异构计算平台的移植与深度优化”的课题进行深入研究。经移植优化后,在国产异构计算平台上,DeepFlame使用AI4S方法相比传统方法在CPU/国产加速卡节点实现10倍的加速效果。

这是我国首个耦合深度学习框架的大型开源反应流科学计算软件,为后续的物理建模、高端计算和机器学习三管齐下、融合并进打下了基础。目前,该程序已在上海交通大学、哈尔滨工业大学和北京智能科学研究院等学校和研究院所试点示范部署应用。

同时,与电子科技大学共同研究的课题“高性能电磁仿真软件(HEST-IE)计算平台扩展与应用”是天线、飞行器隐身、电磁兼容等电磁设计、优化和验证不可或缺的CAE工具。目前,该软件模块已在多项科研项目,以及安世亚太、宁波德图、上海霍莱沃等软件企业中得到示范应用。

立足于基于工业仿真的国产加速平台迁移,光合组织已布局数字化工程的各个领域。下一步,光合组织将以技术之力,筑数字之基,秉承为中国智造更好赋能的决心和姿态,为我国工业软件实现“超车”、腾飞发展贡献力量。