基于GPU加速的定向凝固相场模拟计算研究

发布时间：2018-02-25 18:13

  本文关键词： 相场 定向凝固 图像处理单元 统一计算设备架构　出处：《计算机科学》2015年07期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：相场法作为一种极具优势的微观组织数值模拟方法,已经在凝固微观组织演化机制的研究中得到了广泛应用。然而无论是从计算尺度还是微观组织演化时间上考虑,相场模拟计算量均非常大,对计算机有着非常高的要求。相对于传统的中央处理器(CPU)计算,图形处理器(GPU)计算是最近发展的一种高效计算手段。提出了一种基于GPU加速的定向凝固相场模拟计算策略,实现了大尺度条件下的定向凝固界面形态演化的加速计算。计算结果表明,对于单个计算机,GPU计算与CPU计算的加速比可以高达30余倍。GPU加速将为相场模拟的发展及应用带来新的契机。
[Abstract]:As an advantage numerical simulation method of microstructure, phase field method has been widely used in the study of the mechanism of microstructure evolution of solidification. However, whether in terms of computational scale or the time of microstructure evolution, the phase field method has been widely used in the study of the mechanism of microstructure evolution of solidification. The computational complexity of phase field simulation is very large, and the computer is required to be very high. Compared with the traditional central processing unit (CPU) calculation, GPU (graphics processor) computing is a recently developed high efficiency calculation method. A strategy of directionally solidified phase field simulation based on GPU acceleration is proposed. The accelerated calculation of the morphology evolution of directional solidification interface is realized under the condition of large scale. For a single computer, the speedup ratio between GPU and CPU can reach more than 30 times. GPU acceleration will bring new opportunities for the development and application of phase field simulation.
【作者单位】： 长安大学电子与控制工程学院;西北工业大学电子信息学院;西北工业大学材料学院;西北工业大学自动化学院;
【基金】：中国博士后科学基金资助项目(2013M540772) 国家自然科学基金(61203233,51101124,51101125)资助
【分类号】：TP332;TP391.41

【参考文献】

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【共引文献】

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【二级参考文献】

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本文编号：1534617