GPU通用计算在格子Boltzmann方法中的应用

来源 :上海大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:laire723
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
本文的研究内容着重集中在以下两个方面: 第一部分,利用基于图形接口的GPU通用计算,结合计算流体力学中的格子Boltzmann方法实现了对二维方腔流的数值模拟。首先介绍了GPU的渲染流水线,其次进行了图形接口和GPU可编程语言的相关配置,随后设计了像素着色器中计算流体力学应用程序的算法,最后进行了数值模拟实验。实验得到正确结果显示出单个GPU与单个CPU的硬件加速比为4X。 第二部分,利用支持CUDA的GPU实现了矩阵乘法计算和二维方腔流的数值模拟。在对CUDA多线程并行计算模型的详细讨论、GPU的多级存储模型的介绍分析之后,进行矩阵乘法算法的并行计算设计。实验充分利用了共享内存和寄存器,并在线程调度方面进行了巧妙设计,实验结果得到了相对CPU的硬件加速比为48X。最后,重新设计了计算流体力学应用程序的CPU串行执行部分和GPU并行执行程序部分,再次利用基于CUDA的GPU通用计算对二维方腔流进行数值模拟实验,最后达到了17X的加速性能。
其他文献
强化学习是随机环境中解决决策问题一种有效的方法。然而,在大状态空间,特别是在复杂随机状态下的应用领域,它仍然没有解决“维数灾难”的问题。目前,因素化强化学习作为强化
虚拟现实技术是一项新兴的综合性信息技术,它融合多种信息技术的最新发展成果,广泛的应用到了社会各个领域。中国是个海洋大国,海洋技术在国民经济中有着举足轻重的作用,其中
无线传感器网络(简称WSNs)是一种综合了传感器技术、嵌入式计算技术、分布式处理技术和无线通信技术的新一代网络,有着广泛的应用前景。WSNs依靠无源电池供电,从而导致能源严重
WCDMA是目前应用最为广泛的第三代移动通信系统,为用户提供不同类型的多种业务。由于多媒体和分组等数据业务对网络的要求更为严格,而Iub接口是实现移动业务QoS保证的瓶颈,所以
基于图像序列的场景重建是近年来兴起的一种新的虚拟现实实现方法,它以计算机视觉和图像处理等学科的理论和方法为基础,试图利用真实的图像来代替传统的几何建模,同时又用图
随着通信、计算机、自动化技术的发展,监控系统也经历了集散系统、现场总线系统两个阶段,并逐渐演变成具有数字化、网络化以及智能化特征的现代化网络监控系统。近年来,集群
无线传感器网络具有移动性、自组织性、以数据为中心等诸多特点,被认为是未来最具有影响,最能改变世界的技术之一。因为嵌入在每个节点中的电池寿命有限,所以减少节点和处理
随着科技的不断发展以及人们对医疗服务需求的不断增加,医院传统的服务模式已经不能适应社会的发展。打破传统的医疗服务模式,提高医院管理效率,改善工作环境,已成为现代化医
学位
作为一种广泛存在的图像模式,纹理自然成为计算机视觉,图像处理方面的重要研究课题。近年来,纹理图像的分类算法一直受到人们的关注,人们提出了各种各样的纹理特征提取和分类