FREDMPC是Photon Engineering公司持續(xù)投入利用GPU技術的成果。它能快速以及精確地進行輻射測量和光機系統(tǒng)光線追跡和分析。 GPU硬件技術中，NVIDIA是業(yè)界領先者，在單個工作站中，允許數(shù)千個并行運行的處理單元。GPU硬件（和軟件）發(fā)展迅速，可伸縮性強，與基于分布式CPU的網(wǎng)絡相比，成本相對較低。通過簡單地添加或升級PC中的GPU，使用FRED MPC進行光線追跡和分析，可以比使用傳統(tǒng)多線程CPU快幾個數(shù)量級。 CPU上的FRED模型通過模型轉(zhuǎn)換步驟映射到GPU上的等效代碼 從程序結構的角度來看，利用GPU就得要求FRED中的每個功能在源代碼庫中都有兩個版本；一個版本是專門為CPU編寫的，一個版本是專門為GPU編寫的。當發(fā)出使用GPU的請求時，CPU上的FRED模型通過轉(zhuǎn)換器傳遞，該轉(zhuǎn)換器將每個FRED特性映射到其等效GPU版本。這種結構的結果是，每個需要GPU支持的FRED功能都必須用專門的GPU代碼完全重寫。然而，對于給定的FRED MPC版本，并非所有的FRED功能都將具有GPU計算。隨著Photon Engineering公司持續(xù)對GPU代碼的開發(fā)，F(xiàn)RED MPC的功能將會隨著每一次版本更新而擴展。 非�？�？ FREDMPC是否會為我的工作效力？ 你是否在追跡龐大數(shù)量的光線？ 你是否經(jīng)常計算幾天幾夜？ 你的模型是否是由幾千個表面所組成的 如果是的話，那么FREDMPC可能是很有用的。問題是：你的時間多值錢？ FREDMPC正在不斷開發(fā)，每個版本都將添加新功能。為了幫助確定FREDMPC是否適合您的分析需求，下表列出了當前版本的重要限制。 1. 相干場傳輸 現(xiàn)在FREDMPC不支持相干場傳輸 2. 偏振 FREDMPC不支持偏振光線追跡或者偏振分析 3. 數(shù)值精度 GPU光線追跡當前是單（浮點）精度，而CPU光線追跡是雙精度。這種限制的影響部分取決于系統(tǒng)的規(guī)模和結構。比如，由于單精度光線追跡，長傳輸距離或具有許多交叉點的系統(tǒng)可能更容易受到誤差疊加的影響。 并非所有FRED功能都可以用GPU精確實現(xiàn)，這取決于在GPU上表示的結構，可以創(chuàng)建近似的結構。 4. 光線追跡路徑 可以根據(jù)請求追跡光線路徑數(shù)據(jù)，并指定用戶指定的每個路徑的最大事件數(shù)。路徑數(shù)據(jù)將在光線追跡路徑表和雜散光報告中儲存。目前尚無能力支持基于路徑的光線選擇（例如，特定光線路徑上的光線的輻照度）或路徑重繪。 5. 腳本 當文檔被推到GPU時，腳本化的表面、材料、膜層等將被近似。FREDMPC光線追跡和分析功能可以使用FRED的腳本語言執(zhí)行，但不會在GPU上編譯或運行任何腳本。 硬件需求 FREDMPC不是一個獨立的產(chǎn)品，它是我們的FRED光學工程軟件的一個版本，允許使用GPU執(zhí)行光線生成，光線追跡和分析。除GPU功能外，F(xiàn)REDMPC License還可以訪問FRED Standard和FRED Optimum的所有CPU功能。使用FRED MPC License中包含的CPU功能時，應考慮以下PC配置選項： Ÿ FRED只運行在Windows上，我們推薦win10 Ÿ FRED Standard在多達17個線程上執(zhí)行多線程計算，而FRED Optimum最多支持63個線程。FRED不會使用任何超過FRED版本限制的線程。 Ÿ FRED的許多組件（例如BASIC腳本計算和模型更新）不是多線程的。因此，有一個高速處理器是很有用的。在許多情況下，與較大數(shù)量的慢速CPU相比，較低數(shù)量的快速CPU的性能更好（例如16核3.2GHz vs. 24核2.4GHz）。 Ÿ 我們建議使用16 GB+ RAM，以避免在使用大型光線追跡時可能發(fā)生的緩存溢出情況。 Ÿ 有時, 無法避免緩沖（例如，當需要追跡超過可用RAM所能處理的光線時）。因此，具有高磁盤I/O的系統(tǒng)是有好處的。另外推薦使用固態(tài)硬盤（SSD）。 GPU要求 FREDMPC需要一個或多個具有3.1或更高計算能力的本地NVIDIA GPU。軟件支持多個并行操作的GPU板。 下圖顯示了已成功用FREDMPC進行測試的各種GPU主板的相對性能，其中GeForce GTX 1050 Ti作為參考，為每個顯卡提供相對性能范圍，以說明在基準測試期間觀察到的結果范圍（即一些FRED模型追跡光線比其他模型更快）。例如，Quadro GV100上的基準文件執(zhí)行速度比GeForce GTX 1050 Ti上的相同文件快2.4到12.6倍。所選GPU的當前價格在圖表下側(cè)顯示。 | 
