动态网格的DSMC方法在GPU上的并行*

• 作者: Simon Chong Wee See 文敏华 林新华
• 来源期刊: 计算机科学与探索
• 学科: 工学
• 关键词: 统一计算架构(CUDA) 图形处理器(GPU) 直接模拟蒙特卡罗方法(DSMC) 动态网格DSMC 并行模拟
• 年，卷（期）: 2013,（5）
• 页码范围: 472-479
• 分类号: TP39
• 字数: 5018字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3778/j.issn.1673-9418.1212012

摘要

直接模拟蒙特卡罗方法(direct simulation Monte Carlo,DSMC)是稀薄气体动力学领域的重要工具.然而,DSMC方法有两个比较主要的缺点:一是复杂的网格处理;另一个是庞大的计算量.使用动态网格的DSMC方法可以根据流场信息,动态生成自适应的碰撞网格,能有效解决前一个缺点;针对后一个缺点,使用统一计算架构(compute unified device architecture,CUDA)编写并行程序,将基于动态网格的DSMC方法移植到图形处理器(graphic processing unit,GPU)上以减少计算时间.在并行实现中,GPU负责绝大部分的计算,而CPU只负责初始化、结果输出等少量工作.使用一个二维超音速横掠平板问题作为算例,验证了并行程序的正确性.对于不同规模的算例,在NVIDIA Fermi C2050之上均获得了10倍以上的加速比;对于相同算例, NVIDIA最新发布的Kepler K20上的速度约为Fermi C2050上的1.3~1.6倍.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	林新华	上海交通大学高性能计算中心	29	59	5.0	6.0
2	文敏华	上海交通大学高性能计算中心	13	22	3.0	4.0
3	Simon Chong Wee See	上海交通大学高性能计算中心	1	1	1.0	1.0