GPU通用计算平台上中心差分格式显式有限元并行计算

• 作者: 李光耀 王琥 蔡勇
• 来源期刊: 计算机研究与发展
• 学科: 工学
• 关键词: 图形处理器 CUDA 中心差分法 显式有限元 并行计算
• 年，卷（期）: 2013,（2）
• 所属期刊栏目: 分布式技术
• 页码范围: 412-419
• 页数: 8页
• 分类号: TP391
• 字数: 4680字
• 语种: 中文

摘要

显式有限元是解决平面非线性动态问题的有效方法.由于显式有限元算法的条件稳定性,对于大规模的有限元问题的求解需要很长的计算时间.图形处理器(GPU)作为一种高度并行化的通用计算处理器,可以很好解决大规模科学计算的速度问题.统一计算架构(CUDA)为实现GPU通用计算提供了高效、简便的方法.因此,建立了基于GPU通用计算平台的中心差分格式的显式有限元并行计算方法.该方法针对GPU计算的特点,对串行算法的流程进行了优化和调整,通过采用线程与单元或节点的一一映射策略,实现了迭代过程的完全并行化.通过数值算例表明,在保证计算精度一致的前提下,采用NVIDIA GTX 460显卡,该方法能够大幅度提高计算效率,是求解平面非线性动态问题的一种高效简便的数值计算方法.