週末、史上最大規模の数値流体力学（CFD）シミュレーションが行われました。コンコルドが時速300kmで着陸するわずか1秒間のCFDシミュレーションは、400億セル（2976×8936×1489）の解像度でレンダリングされ、処理に33時間を要しました。この1秒間のシミュレーションは、従来のCFDプログラムでは最大9年かかると言われています。
@ProjectPhysX としても知られる Moritz Lehmann 博士は、32 個の AMD Instinct MI210 GPU と合計 2 TB の VRAM を搭載した GigaIO の SuperNODE 上で FluidX3D プログラムを使用してシミュレーションを実施しました。
他にも、4万5000ドル相当のGPUを使ったアームチェアシミュレーションや、牛の空気力学シミュレーションなど、Lehmann氏の他のCFDプロジェクトの面白い動画をいくつか以下に公開しています。そう、牛です。
上の動画では、象徴的な英仏合弁の超音速旅客機コンコルドがフラップを10度の進入角で下げ、降下と減速中に激しい乱気流を発生させている様子を見ることができます。このCFDは、様々な角度から気流に何が起こるかを示しています。視点によっては、コンコルドの精巧に設計された機体ラインから空気が沸騰しているかのように見えます。
レーマン博士はRedditのスレッドで、コンコルドのCFDに関するより詳細な技術的情報を共有しました。驚くべきことに、シミュレーションの各フレームは475GBのボリュームデータを視覚化するため、1分間で合計285TBにもなるとのことです。
レーマン博士によると、「商用CFDではこれを実現するには何年もかかるでしょうが、FluidX3Dなら週末で実現できます」とのことです。レーマン博士はFluidX3Dの唯一の開発者であり、Khronos OpenCLアドバイザーでもあります。CFDとグラフィックスの最先端に携わってきた彼には、32GPUスケーリングを「すぐに使える」FluidX3D (OpenCL) を開発するという先見の明がありました。
さらに詳しく知りたい方は、Lehmann博士がSuperNODE AMD Instinct GPUベンチマークとFluidX3DのソースコードをGitHubで公開しています。FluidX3Dソフトウェアは非商用利用の場合、無料でご利用いただけます。
アームチェアと牛が飛ぶ、そしてその他のレーマンプロジェクトPhysX CFDプロジェクト
上で詳述したコンコルドCFDは、ProjectPhysXがソーシャルメディアチャンネルで共有した最初のプロジェクトではありません。GigaIOのSuperNODEを手に入れるまで、Lehman博士はより小規模なシステムでその技術を磨いていました。
上記の例では、「これまでで最も詳細なクワッドコプターのCFDシミュレーション」と謳われ、30億セルの解像度を実現しています。埋め込まれたビデオは、今回もFluidX3Dを使用してレンダリングされていますが、今回はNVIDIA A100 40GB GPU 4基でレンダリングされています。
クワッドコプターが普通すぎる場合は、時速 50 km で飛行するアームチェアの CFD シミュレーションはいかがでしょうか。
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上記のアームチェア動画は、NVIDIA A100 40GB GPUを4基搭載したシステムでレンダリングされました。アームチェアは空気力学的特性よりも快適性を重視して設計されており、「チェアダイナミクス」の作用による大きな抵抗が見て取れます。
レーマン博士が公開している、牛の空気力学シミュレーションにも似たような奇妙なCFDがあります。これは、こうしたシミュレーションに飽き足らない方のために用意されたものです。この狂牛病の牛のCFDレンダリングは476×952×476ピクセルで、12GBのVRAM（Nvidia Pascal）を搭載したTitan Xp GPUを搭載したPCで作成されました。つまり、GPUを満載したサーバーにアクセスできなくても、愛好家はこのようなツールで楽しむことができるのです。
マーク・タイソンはトムズ・ハードウェアのニュース編集者です。ビジネスや半導体設計から、理性の限界に迫る製品まで、PCテクノロジーのあらゆる分野を網羅的にカバーすることに情熱を注いでいます。
