phasicFlow计算性能测试

摘要

分别使用知名离散元商业软件(如EDEM, Rocky等)和开源离散元软件phasicFlow(https://github.com/PhasicFlow/phasicFlow)对rotatingDrum案例进行了计算，测试了颗粒数量分别为250 k, 500 k, 1 m, 2 m, 4 m和8 m时计算耗时和内存使用情况。 phasicFlow的计算速度比知名离散元商业软件计算速度快20%左右。（由于没有linux的知名离散元商业软件安装包，性能测试未能考虑操作系统的差异性。）

Figure 1. The snapshot of commerical DEM simulation

Figure 2. The snapshot of phasicFlow simulation

分别在笔记本电脑和工作站电脑上进行了性能测试，笔记本电脑和工作站电脑配置信息如表1所示。

Table 1. The parameters of laptop and workstation.

computer	CPU	GPU	Operating system
Laptop	Intel i9-13900HX 2.2 GHz	NVIDIA Geforce RTX 4050Ti 6G	Windows 11 24H2
workstation	Intel xeon 4210 2.2 GHz	NVIDIA RTX A4000 16G	Ubuntu 22.04

一共进行了6组工况测试，颗粒数量依次为250 k, 500 k, 1 m, 2 m, 4 m和8 m，每种工况下颗粒直径、转鼓长度和转鼓直径如表2所示。

Table 2. The parameters setting of different rotating drum.

Case name	Particle diameter	Particle numbers	Rotating drum length	Rotating drum radius
250 k	6 mm	250,000	0.8 m	0.2 m
500 k	5 mm	500,000	0.8 m	0.2 m
1 m	4 mm	1,000,000	0.8 m	0.2 m
2 m	3 mm	2,000,000	1.2 m	0.2 m
4 m	3 mm	4,000,000	1.6 m	0.2 m
8 m	2 mm	8,000,000	1.6 m	0.2 m

表3和图3所示为phasicFlow和知名离散元商业软件在笔记本电脑上不同工况下的计算时间，由表可知，计算时间的增长与颗粒数量的增长呈现线性比例关系，phasicFlow的计算速度要比知名离散元商业软件计算速度快约20%。使用A4000显卡要比4050Ti计算速度快约30%。

Table 3 The calculation time of different software.

Software	250 k	500 k	1 m	2 m	4 m	8 m
phasicFlow-4050Ti	54 min	111 min	216 min	432 min
commerical DEM-4050Ti	68 min	136 min	275 min	570 min
phasicFlow-A4000	38 min	73 min	146 min	293 min	589 min	1188 min

Figure 3 The calculation time of different software.

表4和图4所示为phasicFlow和知名离散元商业软件在笔记本电脑上不同工况下的内存使用情况，由表可知，phasicFlow每百万颗粒使用约0.7 G内存，而知名离散元商业软件每百万颗粒使用约1.5 G内存。

Table 4 The memory usage of different software.

Software	250 k	500 k	1 m	2 m	4 m	8 m
phasicFlow-4050Ti	252 MB	412 MB	710 MB	1292 MB
commerical DEM-4050Ti	485 MB	897 MB	1525 MB	2724 MB
phasicFlow-A4000	344 MB	480 MB	802 MB	1386 MB	2590 MB	4966 MB

Figure 4 The memory usage of different software.