OpenSEES_GPU用户手册

清华大学土木工程系 防灾减灾研究所

韩博 解琳琳 陆新征

下载地址：http://www.collapse-prevention.net/download/OpenSEES_GPU.zip

1. 简介

OpenSEES_GPU是基于原版OpenSEES程序开发，引入NVIDIA GPU加速计算模块的有限元计算模块。它基于CULA Sparse方程迭代求解库，开发和引入了CULASparseSolver求解器，提升OpenSEES线性方程组求解能力，性能提升可达10倍以上。

1.1 CULA Sparse

CULA Sparse是由EM Photonics公司推出的GPU加速大型稀疏线性方程组迭代求解库，基于NVIDIA CUDA并行优化，支持多种算法、预处理器以及数据存储格式。采用CULA Sparse求解库，配合NVIDIA公司推出的GPU，可以获得非常高的稀疏矩阵求解效率。

详细信息及下载请查看：http://www.culatools.com/sparse/

1.2 CULASparseSolver

CULASparseSolver是基于CULA Sparse库，求解OpenSEES中稀疏矩阵线性方程组的求解器，支持调用CULA Sparse提供的各种线性方程迭代求解器和预处理器。CULASparseSolver调用简单、直观，有操作OpenSEES Tcl经验的人能够快速而直接地掌握其使用方法。

2. 使用说明

2.1 系统及软件环境需求

n 硬件需求：

安装有支持CUDA架构的英伟达（NVIDIA）GPU显卡

*支持CUDA的GPU列表：https://developer.nvidia.com/cuda-gpus

n 软件需求：

32位或64位Windows XP以上系统；

CUDA 5.0 Production Release

CULA Sparse S5

2.2 安装及配置

1. 在英伟达（NVIDIA）官网下载CUDA 5.0安装包（请选择对应系统的32位或64位安装包），并安装。

地址：https://developer.nvidia.com/cuda-toolkit-50-archive

2. 在CULA Tools官网上下载CULA Sparse S5版本，并安装。

注：CULA Sparse属于商业软件，但提供Personal Academic许可（仅针对个人科研使用），请在CULA Sparse官网上使用教育网邮箱进行注册，并下载Windows系统下的CULA Sparse S5版本

地址：http://www.culatools.com/downloads/sparse/

3. 进入电脑的“环境变量”配置界面：

在“系统变量”中，找到Path这一项，双击打开，在最后加入：

%CULASPARSE_BIN_PATH_32%（系统为32位）

或

%CULASPARSE_BIN_PATH_64%（系统为64位）

按“确定”保存。

*“环境变量”配置界面进入方法

Win7：“计算机”上右键→“属性”→“高级系统设置”→“环境变量”

XP：“我的电脑”上右键→“属性”→“高级”→“环境变量”

4. 双击OpenSEES_GPU.exe，即可正常启动程序。

2.3 CULASparseSolver调用说明

与其他线性方程求解器类似，CULASparseSolver采用System语句进行调用，基础调用语句格式如下：

调用参数说明如下（不区分大小写）：

*注：各个预处理器和求解器取值代表意义请参考：

http://www.culatools.com/cula_sparse_programmers_guide/