Российские ученые приспособили ПК под задачи суперкомпьютеров

Исследователи из Научно-исследовательского института ядерной физики МГУ научилась на обычном персональном компьютере проводить расчеты сложнейших уравнений квантовой механики, для которых обычно используются суперкомпьютеры. Статья об их работе опубликована в журнале Computer Physics Communications.

При этом, персональный компьютер справляется с задаче намного быстрее: за 15 минут он выполняет работу, для которой суперкомпьютеру нужно 2-3 дня. По словам Владимира Кукулина, профессора НИИЯФ МГУ, программа работает так, что 260 миллионов сложных двойных интегралов на настольном компьютере она считает за 3 секунды.

Уравнения, о который говорит профессор, были сформулированы в 60-х года ХХ века советским математиком Людвигом Фаддеевым. Они описывали процесс рассеяния нескольких квантовых частиц, то есть представляли собой некий квантово-механический аналог Ньютоновой теории трех тел. В результате быстро возникла целая область квантовой механики под названием "Физика малочастичных систем".

Главной трудностью при решении уравнений для нескольких квантовых частиц было вычисление интегрального "ядра" - огромной двухмерной таблицы, состоящей из десятков и сотен тысяч строк и столбцов, при том, что каждый элемент такой таблицы был результатом сложных вычислений. Российские ученые решили использовать в своем персональном компьютере один из новых графических процессоров Nvidia, предназначенных для компьютерных игр, причем даже не самый дорогой - стоимостью $300-500.

Воспользовавшись программным обеспечением, разработанным в Nvidia, и написав собственные программы, ученые разбили свои вычисления на много тысяч потоков и смогли выполнить задачу.