Szuperszónikus áramlás szimulációja

Folyadékok és gázok áramlásának szimulációja a számítástechnika örökzöld feladata. A járművek üzemanyag összfogyasztás egy jelentős részét a légellenállás leküzdésére kell fordítani, ezért fontos részletes szimulációkkal meghatározni a jármű körül kialakuló áramlásokat. A pontos szimulációhoz finom felbontású rács szükséges a test körül, amely akár több 100 millió rácspontot is tartalmazhat. Ezekben a pontokban egy bonyolult nemlineáris egyenletrendszert kell megoldanunk, amely nagyon számításigényes. Ilyen típusú feladatok futtatása esetén a jelenlegi leggyorsabb szuperszámítógépek kihasználtsága is csak 1-2% és a szimulációk akár napokig is eltarthatnak. A számítási teljesítményt a feladatra tervezett céláramkörök segítségével javíthatjuk, azonban az ilyen áramkörök gyártása nem lenne kifizetődő az alacsony darabszám miatt. Alternatív megoldásként programozható logikai eszközöket használhatunk az áramkör megvalósítására, amely lehetővé teszi a felhasználónak, hogy tetszőleges digitális áramkört kialakítson rajtuk.

Előadásomban egy ilyen céláramkör tervezésének és megvalósításának lépéseit mutatom be.