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Siamak Alimirzazadeh;易卜拉欣·贾汉巴赫;奥黛丽·梅尔滕斯;塞巴斯蒂安，勒吉扎姆翁;弗朗索瓦·阿韦兰

GPU加速三维有限体积粒子法。 （英语） Zbl 1410.65337号

计算。流体 171, 79-93 (2018).
摘要：在[“三维流体流动模拟有限体积粒子方法的开发”中，计算方法应用机械工程298，80–107（2016；doi:10.1016/j.cma.2015.09.013); “具有球形支撑核的精确有限体积粒子法”，同上317、102–127（2017；doi:10.1016/j.cma.2016.12.015)]第二位作者等介绍了SPHEROS，这是一种基于有限体积粒子方法（FVPM）的三维粒子求解器，具有球形顶帽核。在本研究中，作者提出了一些算法和优化程序，这些算法和优化过程可以通过利用图形处理单元（GPU）的计算能力来显著加速计算。新的加速求解器GPU-SPHEROS是在CUDA中开发的，完全在GPU上运行。所有并行算法和数据结构都是专门为GPU多核体系结构设计的。使用屋顶线模型评估内核的性能并应用适当的优化策略。特别是，邻域搜索算法几乎占总计算时间的三分之一，具有高效的填充曲线（SFC）和优化的八叉树构造过程。内存绑定交互向量计算几乎占总计算时间的三分之二，其特点是固定大小的内存预分配和有效的数据排序，以减少内存事务和动态内存操作（即分配和释放）的成本。作为算例，给出了水斗式水轮机旋转水斗时水射流偏差的数值模拟结果，并与现有的实验数据进行了比较。在这种情况下，与配备两个Broadwell Intel（^{circledR}）Xeon（^{circledR{）E5-2690 v4 CPU（共28个物理核）的双CPU节点相比，在单个NVIDIA（^{\circledR}）Tesla（^{\text{TM}）P100-SXM2-16 GB GPU（GP100 Pascal体系结构）上实现了近六倍的加速。

引用于三文件

MSC公司：

6500万08 含偏微分方程初值和初边值问题的有限体积法
65亿75 涉及偏微分方程的初值和初边值问题的概率方法、粒子方法等
65日元10 特定类别建筑的数值算法
76个M12 有限体积法在流体力学问题中的应用
76米28 粒子法和晶格气体法

关键词：

FVPM公司;通用分组;屋顶线模型;性能优化;空间填充曲线;八叉树邻域搜索

软件：

库达;双球面物理学;gpu酶;球体;AQUAG总线;打开SHMEM
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
\textit{S.Alimirzazadeh}等人，计算。液体171，79-93（2018；Zbl 1410.65337）
全文： 内政部

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