基于OpenCL的累积汇流并行计算

• 作者: 罗文浪 龙满生
• 来源期刊: 计算机工程与应用
• 学科: 工学
• 关键词: 并行计算 累积汇流 图形处理器 开放计算语言
• 年，卷（期）: 2014,（3）
• 所属期刊栏目: 博士论坛
• 页码范围: 22-29,116
• 页数: 9页
• 分类号: TP391|TP301.6
• 字数: 6310字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3778/j.issn.1002-8331.1309-0307

摘要

大尺度、高分辨率数字地形数据应用需求的增长，给计算密集型的累积汇流等数字地形分析算法带来了新的挑战。针对CPU/GPU（Graphics Processing Unit）异构计算平台的特点，提出了一种基于OpenCL（Open Computing Language）的多流向累积汇流算法的并行化策略，具有更好的平台独立性和可移植性，简化了CPU/GPU异构平台下的并行应用程序设计。累积汇流并行算法包括时空独立型的流量分配和空间依赖型的累积入流两个过程，均定义为OpenCL内核并交由OpenCL设备并行执行，其中累积入流过程借助流量转移矩阵由递归式转换为迭代式来实现并行计算。与基于流量转移矩阵的并行汇流算法相比，尽管基于单元入度矩阵的并行汇流算法可以降低迭代过程中的计算冗余，但需要采用具有较大延迟的原子操作以及需要更多的迭代次数，在有限的GPU计算资源下，两种算法性能差异不明显。实验结果表明，并行累积汇流算法在NVIDIA GeForce GT 650M GPU上获得了较好的加速比，加速性能随格网尺度增加而有所增加，其中流量分配获得了约50~70倍的加速比，累积入流获得了10~20倍的加速比，展示了利用OpenCL在GPU等并行计算设备上进行大规模数字地形分析的潜在优势。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	罗文浪	井冈山大学电子与信息工程学院	58	106	5.0	7.0
2	龙满生	井冈山大学电子与信息工程学院	9	57	2.0	7.0