GPU平台上的叶轮机械CFD加速计算
本文选题:GPU + CUDA ; 参考:《航空动力学报》2014年05期
【摘要】:通过数据并行的方式对一个成熟的叶轮机多块网格气动计算程序(MAP)进行了并行化处理,利用计算统一设备架构(CUDA)技术实现了在图形处理单元(GPU)上的并行计算.保留了原程序中的2阶空间迎风格式和隐式时间离散格式,并采用了隐式迭代对线性系统进行求解.经过2个叶轮机械算例的测试,与在传统的中央处理器(CPU)上运行的原程序相比,在计算结果完全一致的前提下,单GPU的计算速度最高可达单CPU计算速度的8.89倍,与四核并行的CPU计算相比可以得到2.39倍的加速.
[Abstract]:In this paper, a mature turbomachine multi-grid pneumatic computing program MAPP is parallelized by data parallelism, and the parallel computing on GPU is realized by using the computing unified equipment architecture (CUDAA) technology. The 2-order spatial upwind scheme and the implicit time-discrete scheme are retained in the original program, and the linear system is solved by implicit iteration. Compared with the original program running on the traditional central processing unit (CPU), the calculation speed of single GPU can reach 8.89 times of that of single CPU on the premise that the calculation results are consistent with each other. Compared with the four-core parallel CPU computation, the acceleration is 2.39 times.
【作者单位】: 北京航空航天大学能源与动力工程学院航空发动机气动热力国家级重点实验室;
【分类号】:TP391.41;TP338.6
【参考文献】
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1 张兵;韩景龙;;基于GPU和隐式格式的CFD并行计算方法[J];航空学报;2010年02期
2 王健;许明;葛蔚;李静海;;单相流动数值模拟的SIMPLE算法在GPU上的实现[J];科学通报;2010年20期
3 董廷星;李新亮;李森;迟学斌;;GPU上计算流体力学的加速[J];计算机系统应用;2011年01期
【共引文献】
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3 王磊;卢显良;陈明燕;张伟;张顺生;;基于多核计算的雷达并行仿真结构[J];电子科技大学学报;2014年01期
4 张云;王小伟;葛蔚;杨朝合;;多松弛时间格子Boltzmann方法在GPU上的实现[J];计算机与应用化学;2011年03期
5 ;Efficient parallel implementation of the lattice Boltzmann method on large clusters of graphic processing units[J];Chinese Science Bulletin;2012年07期
6 张翔;黄秀全;;基于图形处理器加速的叶轮机流场数值模拟研究[J];科学技术与工程;2013年11期
7 FENG XueShang;ZHONG DingKun;XIANG ChangQing;ZHANG Yao;;GPU-accelerated computing of three-dimensional solar wind background[J];Science China(Earth Sciences);2013年11期
8 邓亮;徐传福;刘巍;张理论;;交替方向隐式CFD解法器的GPU并行计算及其优化[J];计算机应用;2013年10期
9 刘冰;陆忠华;李新亮;胡晓东;;基于GPU的多重网格Navier-Stokes解算器并行优化方法研究[J];科研信息化技术与应用;2013年03期
10 王惠;郭培卿;陈小龙;;ANSYS和Abaqus软件GPU加速性能典型算例测试与分析[J];计算机工程与科学;2013年11期
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【二级参考文献】
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1 ;Molecular dynamics simulation of complex multiphase flow on a computer cluster with GPUs[J];Science in China(Series B:Chemistry);2009年03期
2 陈飞国;葛蔚;李静海;;复杂多相流动分子动力学模拟在GPU上的实现[J];中国科学(B辑:化学);2008年12期
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7 黄宇光;;整体同步并行计算方法的现状与发展[A];信息科学与微电子技术:中国科协第三届青年学术年会论文集[C];1998年
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1 电脑报 朱文利;GPU助力,,高性能计算机“异构化”[N];电脑报;2009年
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3 英特尔并行计算实验室研究员 TimothyMattson;并行计算:减少串行软件[N];中国计算机报;2007年
4 英特尔 赵军(Jun Zhao);PC机并行计算革命尚未成功[N];中国计算机报;2009年
5 刘颖;PCI-E3.0帮GPU开发“副业”[N];电脑报;2010年
6 ;并行计算成PC产业发展瓶颈[N];人民邮电;2008年
7 ;GPU市场Q2创八年最大增幅[N];计算机世界;2009年
8 本报记者 宋家雨;GPU还是CPU? 高性能计算的一个问题![N];网络世界;2010年
9 本报记者 霍光;GPU计算逐渐大规模商用[N];中国计算机报;2009年
10 本报记者 刘丽丽;GPU将改变HPC格局?[N];计算机世界;2009年
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本文编号:1990891
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