关于SPEOS_2023使用GPU模拟的限制问题

YANGYY

  各位大佬，请指教一下。
  问题：我在使用speos的GPU模拟配光一个厚壁件，该厚壁件是个贯穿灯，要求1mm*1mm的鱼眼花纹。刚开始做的时候是可以使用GPU模拟的，后面调整了花纹以后，每次点模拟开始就卡死，没有任何反应。然后切除部分鱼眼花纹，又可以使用GPU模拟了。请问speos的GPU模拟是有什么限制吗（例如配光文件的复杂度之类）？有什么解决方法吗？
  问题补充：CPU是i9-13900KF，GPU是A5000，调整后的花纹可以使用CPU模拟，但GPU模拟时卡死；
  以上，万分感谢！
  

白云飞飞飞

一、GPU模拟卡死的可能原因

• ‌几何复杂度超限‌

  • 调整后的1mm×1mm鱼眼花纹导致局部几何面片数量激增，超出GPU显存容量或单次计算承载能力‌。当花纹密度过高时，光线与表面交互次数呈指数级增长，可能触发显存溢出（A5000显存为24GB）。
  • 提示：SPEOS GPU加速对高密度表面细节（如微结构、细小几何特征）的敏感性高于CPU‌。
    

• ‌光线路径计算异常‌

  • 贯穿灯厚壁件的光线路径复杂，鱼眼花纹可能产生大量散射、折射路径分支。当花纹调整后形成非连续性结构时，可能引发GPU光线追踪算法的无限递归计算‌
    

• ‌软件版本/驱动兼容性问题‌

  • 旧版SPEOS（如2023 R1之前版本）对NVIDIA Ampere架构（A5000）的优化不足，可能导致特定几何条件下驱动级错误‌
    
  
  

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二、解决方法建议

• ‌几何优化‌

  • 采用‌分块建模‌：将贯穿灯厚壁件按区域分割，对非关键区域的花纹进行简化（如增大花纹间距或减小面片细分层级）‌
  • 启用‌自适应网格划分‌：在Speos中设置表面网格最大细分尺寸（建议≥0.5mm），避免微观结构过度消耗计算资源‌
    

• ‌硬件资源管理‌

  • 强制限制GPU显存使用：在NVIDIA控制面板中为SPEOS进程设置‌显存预留阈值‌（建议保留3-5GB冗余空间）‌
  • 尝试‌混合计算模式‌：在Speos Option中勾选"Use CPU Fallback"，当GPU显存不足时自动切换至CPU计算关键路径‌
    

• ‌软件设置调整‌

  • 降低‌光线采样精度‌：在光源属性中将光线数从默认值（如10^6）降至5×10^5，优先验证光型趋势‌
  • 关闭‌非必要光学效应‌：暂时禁用厚壁件的散射属性（Scattering）或折射计算（Refraction），逐步排查异常模块‌
    

• ‌驱动/版本升级‌

  • 更新至SPEOS 2025 R1及以上版本，该版本针对Ampere架构优化了光线追踪内核‌
  • 同步升级NVIDIA Studio驱动至536.XX版，修复已知的CUDA核崩溃问题。
    
  
  

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三、验证步骤建议

• ‌逐步加载测试‌
  按花纹密度梯度（10%→50%→100%）分批导入模型，观察GPU模拟响应，定位临界密度阈值。

• ‌日志分析‌
  检查SPEOS临时文件夹（默认路径C:\Users\<用户名>\AppData\Local\Temp\Ansys\SPEOS）中的.log文件，搜索"CUDA Error"或"Memory Allocation Failed"关键词。