GPU集群上的三维UPML-FDTD算法的实现及优化

摘要：

在高性能计算领域,拥有强大浮点计算能力的协处理器正在快速发展.近年来,利用协处理器(如GPU)来加速时域有限差分FDTD算法的计算过程成为电磁研究领域的热点问题.在GPU集群上实现了三维UPML-FDTD算法并进行了优化.采用电偶极子激励源对算法的模拟结果同解析解进行了验证,结果表明该算法具有较高的精度;同时,在NVIDIA Tesla M2070和K20m GPU集群上对FDTD算法的性能进行测试,对优化前后的计算结果以及GPU与CPU的计算性能进行了比较,并使用80块NVIDIA Tesla K20m GPU进行了可扩展性测试.从本文的研究结果可以看出,经过优化的FDTD算法性能有了较大的提升,而且FDTD算法在GPU集群上获得了比较理想的并行效率.

关键词：FDTD、UPML、GPU集群、MPI

所属期刊栏目：35

分类号：TP393.027(计算技术、计算机技术)

资助基金：国家863计划资助项目2012AA01A308

在线出版日期：2013-12-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：160-167