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发布日期 : 2018/07/30

中科院等离子物理研究所引入Quadro GP100实现高吞吐量易购计算,加速核聚变的研究进程


 

挑战

我国核聚变实验装置东方超环(EAST)的科学目标是让海水中大量存在的氘 和氚在高温条件下,像太阳一样发生 核聚变,为人类提供源源不断的清洁 能源,所以也被称为“人造太阳”。 为实现对等离子体位置的控制,利用高速相机对EAST托卡马克放电过程中等离子体放电图像进行采集,通过图像处理的方法识别等离子边界,并对边界进行重建,经过图像的分析获得等离子体的位形,进而对等离子体进行控制。要对采集的大量图像进行实时处理并快速计算分析,完成等离子体边缘位形重建,这对硬件的要求很高。

解决方案

为此,中科院等离子体物理研究所构建了基于 NVIDIA GPU 的高吞吐量异构计算平台,在此平台之上开发有针对性的计算机视觉算法用于完成EAST 等离子体边缘位形重建和视频监控,从而验证结合高速可见光诊断系统和计算机视觉算法应用于未来聚变反应堆的可行性。该平台采用搭配搭载了两片 Quadro GP100 的服务器,借助于Quadro GP100 强大的图形与计算性能,实时高效地对采集的图像进行处理, 实现了等离子体放电过程的图像锐化、分割和重建等图像计算,同时完成在线神经网络迭代计算。

影响

核聚变研究对计算能力有着无止境的需求,更高性能的硬件平台的支持,将大大增加理论模拟的能力, 尽可能真实地对惯性核聚变中的物理过程进行模拟,大大加快受控核聚变能的研究进程。