Vergleich und Optimierung von CPU- und GPU-basierten Berechnungen für typische Funktionen im Optikdesign

Die stetig wachsenden Anforderungen an die Leistung optischer Systeme können entweder durch zusätzliche Linsen oder beispielsweise durch das Ersetzen von sphärischen Oberflächen durch Asphären erreicht werden. Durch die zusätzlichen Freiheitsgrade steigt auch das erforderliche Sampling um diese hochdimensionales Systeme zu optimieren und zu analysieren – und somit auch die Rechenzeit - extrem an. Um dieses Problem zu lösen haben wir Algorithmen entwickelt, welche durch die Verwendung von GPUs die Rechenzeit für viele typische Funktionen im Optikdesign deutlich reduzieren können. Anhand von Beispielen wird aufgezeigt in welchen Fällen die GPU ihre Vorteile am besten ausspielen kann und wie auch einfache Systeme von einer GPU-Lösung profitieren können.