2014年11月6號(hào)，中國廣州。HPC China 2014大會(huì)在廣州長隆酒店正式召開。本次會(huì)議由中國計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)主板，中國計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)高性能計(jì)算專業(yè)委員會(huì)、中山大學(xué)和廣東工業(yè)大學(xué)承辦。會(huì)議吸引了海內(nèi)外多家學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)科研人員、廠商、合作伙伴以及國內(nèi)媒體人員參加。在本次會(huì)議上，中國空氣動(dòng)力研究與發(fā)展中心計(jì)算空氣動(dòng)力研究所張來平做了《計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)高性能計(jì)算的現(xiàn)狀、機(jī)遇與挑戰(zhàn)》的主題報(bào)告。張來平專家表示空氣動(dòng)力學(xué)研究擁有風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)、模型飛行實(shí)驗(yàn)等方面，CFD的優(yōu)勢節(jié)省實(shí)驗(yàn)費(fèi)用，縮短實(shí)驗(yàn)周期，知道和優(yōu)化風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)，降低飛行實(shí)驗(yàn)的風(fēng)險(xiǎn)。CFD在航空航天領(lǐng)域得到了巨大的發(fā)展。

圖一：中國空氣動(dòng)力研究與發(fā)展中心計(jì)算空氣動(dòng)力研究所張來平。

張來平專家認(rèn)為，未來飛機(jī)整個(gè)概念設(shè)計(jì)和初樣設(shè)計(jì)將全部采用數(shù)字設(shè)計(jì)。CFD研究主要包括五個(gè)M和一個(gè)A，跟高性能計(jì)算相關(guān)的是計(jì)算機(jī)和流場顯示。在CFD的計(jì)算中，大規(guī)模并行計(jì)算方法；流場顯示則需要三維虛擬現(xiàn)實(shí)演示。

“基于METIS方法的并行計(jì)算挽留過自動(dòng)分區(qū)，做到負(fù)載平衡，界面交換信息最小化。在做并行效率測試時(shí)候，天河二號(hào)測試結(jié)果顯示，十萬個(gè)核的并行效率達(dá)到23%。”張來平專家表示道。

張來平認(rèn)為當(dāng)前國內(nèi)CFD面臨的挑戰(zhàn)主要是在高性能計(jì)算方面與歐美方面還有一定的差距，比如網(wǎng)格規(guī)模、NAS系統(tǒng)、計(jì)算單元等方面。CFD領(lǐng)域挑戰(zhàn)性問題包括飛行器全包線的高保真度氣動(dòng)特性模擬對(duì)計(jì)算機(jī)在短時(shí)間內(nèi)提供百萬量級(jí)狀態(tài)計(jì)算結(jié)果的容量計(jì)算提出很高的要求；多學(xué)科耦合的“數(shù)值虛擬飛行”一體化模擬需要在計(jì)算時(shí)間和容量計(jì)算上有更高要求；動(dòng)力西哦太難過的真實(shí)物理的數(shù)值模擬需要巨大的網(wǎng)格量，仍然是巨大挑戰(zhàn)；基于CFD的多學(xué)科多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)和概率設(shè)計(jì)，對(duì)非定常設(shè)計(jì)問題需要時(shí)間非常長。

張來平表示E級(jí)計(jì)算會(huì)給CFD帶來革命性突破，CFD未來的研究方向是高保真度的計(jì)算模型，可高度并行化的高精度數(shù)值計(jì)算方法，高效的超大規(guī)模隱式并行計(jì)算方法，高度自動(dòng)化的超大規(guī)模并行網(wǎng)格生成及自適應(yīng)技術(shù),高度智能化的知識(shí)提取和三維虛擬現(xiàn)實(shí)顯示技術(shù)，通用的大規(guī)模并行CFD基礎(chǔ)軟件平臺(tái)開發(fā)。

最后，張來平認(rèn)為CFD未來希望達(dá)到基于數(shù)值風(fēng)洞的虛擬飛行仿真技術(shù)。