针对高能核反应ABLA模型的GPU并行实现

发布时间：2017-12-15 21:09

  本文关键词：针对高能核反应ABLA模型的GPU并行实现

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【摘要】：随着社会的发展,高能核反应过程中产生的产物和能量在军事,能源和医疗等方面受到越来越广泛的应用。因此,对高能核反应的研究也受到人们强烈的关注。目前,人们主要利用Monte Carlo方法来模拟高能核反应的物理过程,进而对它进行更深入的研究。但Monte Carlo方法是基于大量繁琐的随机数抽样来实现的,对计算量需求很大。因此利用Monte Carlo方法通过原来的CPU串行编程思想模式来模拟高能核反应的过程是相当耗时的。目前,基于CUDA架构的GPU发展迅速,在高性能计算领域发挥着重要的作用。所以,通过GPU并行来处理大规模数据的运算成为一大热点。本文就是在这个研究背景下,针对高能核反应中的一部分反应过程通过ABLA模型在GPU上的并行实现来达到一个加速的目的,从而快速的模拟出高能核反应的物理过程。ABLA模型是指高能核反应中的退激发过程,包括高能原子核蒸发和裂变反应。且ABLA模型是典型的Monte Carlo方法,特别适合于大量并行的计算。本文所研究的目的旨在于提高高能核反应的模拟过程。所以我们在对高能核反应ABLA模型的Monte Carlo方法进行GPU并行实现时,将Monte Carlo方法中的计算任务全部放到GPU上来执行,而CPU仅负责一些数据准备和设备初始化的工作,以及控制整个事务的逻辑流程,从而实现GPU对Monte Carlo方法的全过程计算。通过这种工作模式,我们很好的模拟实现出高能核反应的ABLA模型,同时也是Monte Carlo方法在GPU上并行处理的一个尝试,取得了很好的效果。并且实验结果显示,我们所开发的ABLA模型的快速Monte Carlo方法与之前的串行程序相比,其速度提高了三十多倍。
【学位授予单位】：兰州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP338.6;O572

【共引文献】

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本文编号：1293425