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ATS no V CBCFD: Exposição e Congresso

Capa: Guilherme Silva, Henrique Lewi e Pedro Villela no estande da ATS no V CBCFD 2026

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O V Congresso Brasileiro de Fluidodinâmica Computacional (V CBCFD) aconteceu de 2 a 4 de setembro de 2026, em Florianópolis (SC). A ATS foi patrocinadora, como em todas as edições desde a primeira, em Campina Grande, em 2016, como distribuidora no Brasil do CFD++ e do MIME (Metacomp), do Tecplot 360 EX, do Ennova e do Nexus. Tivemos estande e, no último dia, Guilherme Araujo Lima da Silva, CEO da ATS4i, participou da mesa-redonda sobre uso de GPU e inteligência artificial em CFD.

Resumo

  • Estande com as ferramentas que distribuímos no Brasil (CFD++, MIME, Tecplot 360 EX, Ennova e Nexus), com Guilherme Silva, Henrique Lewi (Head of Sales) e Pedro Villela (sócio), e conversas com professores, alunos e potenciais clientes.
  • Mesa-redonda em 4 de setembro, moderada por Rafael Sartim (ArcelorMittal e UFES), com os professores Clovis R. Maliska (UFSC) e Marcelo J. S. de Lemos (ITA).
  • Nossa posição: GPU em CFD é tecnologia real, mas ainda em desenvolvimento; o ganho anunciado precisa vir com a fração acelerada do tempo, a precisão numérica usada e a fonte revisada por pares.
  • Em IA, o uso mais firme hoje são modelos substitutos (surrogates) dentro do domínio de treino; fora dele, e em certificação, a decisão continua com o engenheiro.

O estande

No estande apresentamos as ferramentas que distribuímos no Brasil: CFD++ e MIME (Metacomp), Tecplot 360 EX, Ennova e Nexus e os serviços de engenharia com simulação da ATS4i. Conversamos com professores, alunos e potenciais clientes.

Pedro Villela, Henrique Lewi e Guilherme Silva diante do painel do V CBCFD 2026, com a ATS entre os patrocinadores
Pedro Villela, Henrique Lewi e Guilherme Silva diante do painel do congresso, com a ATS entre os patrocinadores. Foto: ATS4i.

A mesa-redonda sobre GPU e IA em CFD

A mesa ocupou a manhã de 4 de setembro. O moderador foi Rafael Sartim (ArcelorMittal e UFES), e participaram os professores Clovis R. Maliska (UFSC) e Marcelo J. S. de Lemos (ITA), ambos também plenaristas do congresso, além de representantes de empresas patrocinadoras. O formato foi de fala livre, sem slides.

Prof. Marcelo Lemos, Prof. Clovis Maliska com o microfone e Guilherme Silva na mesa-redonda do V CBCFD 2026
Prof. Marcelo J. S. de Lemos (ITA), Prof. Clovis R. Maliska (UFSC) e Guilherme Silva (ATS4i) na mesa-redonda. Foto: @sandraa_puente, CBCFD 2026.

O que defendemos na mesa

Preferimos tratar o assunto como perguntas de engenharia a responder caso a caso, e não como uma disputa sobre quem tem a placa mais rápida.

Offload do solver ou porte completo

Há duas formas de usar GPU num código de CFD. No offload, o código continua na CPU e só a solução do sistema linear vai para a GPU (por exemplo, OpenFOAM com a biblioteca AmgX da NVIDIA). O custo de implementação é baixo, mas a montagem da matriz, os fluxos e o modelo de turbulência continuam na CPU, e a cada iteração há cópia de dados entre CPU e GPU. No porte completo, todo o cálculo fica residente na GPU. O ganho potencial é muito maior, mas o desenvolvimento leva anos, e cada regime de escoamento (RANS, transiente, transferência de calor conjugada) precisa ser verificado de novo.

A conta que falta nos anúncios: Lei de Amdahl

No offload, o ganho no tempo total é limitado pela fração do tempo gasta no solver linear. Com f essa fração e Ssolver o ganho do solver na GPU:

Stotal = 1 / [ (1 − f) + f / Ssolver ]  ·  teto: Stotal < 1 / (1 − f)

Com um solver 5 vezes mais rápido na GPU:

Fração no solver linear, f Ganho no tempo total Teto com solver infinitamente rápido
90% 3,57× 10×
50% 1,67× 2×
18% 1,17× 1,22×

A mesma placa que acelera o solver em 5 vezes entrega 17% de ganho num caso em que o solver linear ocupa 18% do tempo. Sem o valor de f do caso do usuário, um número de aceleração não diz nada sobre o tempo de projeto.

Gráfico da Lei de Amdahl: aceleração do tempo total em função da fração do tempo no solver linear, para solver 2, 5 e 8 vezes mais rápido
Lei de Amdahl para solver 2×, 5× e 8× mais rápido. Curvas analíticas; os pontos são frações ilustrativas, não casos medidos.

Como ler um número de aceleração

  • Base de comparação. Alguns resultados publicados comparam uma GPU com um único núcleo de CPU, e não com um nó completo. A diferença entre as duas bases pode chegar à ordem do número de núcleos do nó.
  • Tipo de caso. Parte dos ganhos publicados vem de casos canônicos (cavidade, cilindro, degrau) ou de LES e DNS em malhas muito grandes. RANS industrial, com geometria real e solver robusto rodando em ciclo de projeto, é outro problema.
  • Fonte. Número de artigo revisado por pares, com DOI, não é o mesmo que número de material comercial.

Precisão numérica e hardware no Brasil

Muitos casos de CFD de engenharia rodam em dupla precisão (FP64). Parte das GPUs recentes foi otimizada para IA, em precisão simples ou menor: no Blackwell Ultra (B300), da NVIDIA, o FP64 foi muito reduzido em relação ao B200. Outros fabricantes seguem o caminho oposto, como a AMD com o MI430X, voltado a FP64 e previsto para 2027. Para quem compra hardware no Brasil entram ainda preço sob consulta, prazo de importação, impostos e câmbio. Uma estação CPU pode ser comprada de fornecedor nacional, com preço fechado.

Solver acoplado e solver segregado

Solvers segregados de pressão resolvem sistemas escalares grandes, que se adaptam bem à GPU. Solvers acoplados, comuns em escoamento compressível e de alta velocidade, resolvem continuidade, quantidade de movimento, energia e turbulência juntos, com um bloco denso por célula. A literatura de offload que encontramos trata de sistemas segregados; com solver acoplado, levar o cálculo para a GPU tende a exigir reescrever o código, e não só trocar o solver linear.

Algoritmo antes de força bruta

Em projetos de combustão, a ATS4i reduz o mecanismo cinético (menos espécies e reações, mantendo a precisão na faixa de interesse), em vez de depender de mais máquina. É técnica estabelecida e validada, sem investimento em hardware. Onde a GPU mostra os maiores ganhos é em simulações transientes com malhas grandes: LES, DDES e DNS. Também vai bem em métodos que fazem quase só operações locais, como Lattice-Boltzmann, elementos espectrais e esquemas de alta ordem (flux reconstruction, Galerkin descontínuo). É nesses métodos que estão os códigos nativos com os maiores ganhos publicados, como PyFR e NekRS.

IA em CFD

Separamos três usos. Modelos substitutos (POD, krigagem, redes neurais) treinados com resultados de CFD reduzem o custo de predição em ordens de grandeza, inclusive em formação de gelo, mas o ganho está na predição: os dados de treino continuam vindo de CFD rodado muitas vezes, e fora do domínio de treino o erro pode crescer sem que o modelo avise. Gêmeos digitais usam o mesmo tipo de modelo em malha fechada com sensores. LLMs para configurar casos, gerar malha ou redigir relatórios ainda estão em pesquisa. Em certificação, a IA pode ajudar a redigir, mas cada número precisa ser conferido contra a saída do solver, e a decisão continua com o engenheiro.

Perguntas antes de investir em GPU para CFD

  1. Quanto do meu caso real está na fração acelerada?
  2. O solver validado que uso em CPU tem caminho para porte completo, ou só para offload?
  3. O ganho citado é de artigo revisado por pares ou de material comercial?
  4. O hardware tem preço, prazo e suporte no Brasil?
  5. A placa tem desempenho em FP64 adequado ao meu solver?
  6. Quanto tempo separa ter um porte para GPU de ter um porte maduro e validado?

Perguntas frequentes

O que é o CBCFD?

É um congresso bienal de fluidodinâmica computacional, idealizado por docentes da UFRJ, da UNICAMP, da UFCG e do IFPB, que reúne universidades, centros de pesquisa e indústria. A primeira edição foi em Campina Grande (PB), em 2016; a quinta, em Florianópolis (SC), em 2026.

Quanto uma GPU acelera a minha simulação?

Depende da fração do tempo que roda na GPU. No offload, meça o tempo gasto no solver linear no seu caso e aplique a Lei de Amdahl: com 50% do tempo no solver, o ganho total nunca passa de 2×, por mais rápida que seja a placa.

A IA substitui a simulação?

Não. Modelos substitutos aprendem com resultados de simulação e funcionam bem dentro do domínio de treino. Para prever fora dele, ou para sustentar um resultado de certificação, é preciso a simulação conferida contra ensaio.

Leia mais

Quer discutir se o seu caso de CFD ganha com GPU? Fale com a ATS4i.

Imagem de capa: Guilherme Silva, Henrique Lewi e Pedro Villela no estande da ATS. Foto: ATS4i.

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