Международная конференция
«Современные проблемы прикладной математики и механики: теория, эксперимент и практика», посвященная 90-летию со дня рождения академика Н.Н. Яненко
№ гос. регистрации 0321101160, ISBN 978-5-905569-01-2

Логанова Л.В.  

Реализация параллельного алгоритма циклической прогонки на графическом вычислительном устройстве

     Применение параллельных вычислений в математическом моделировании открывает новые возможности, позволяющие исследовать физические процессы на более длительных временных и более обширных пространственных областях. Особой популярностью в нанооптике и нанофотонике пользуется Finite-Difference Time-Domain (FDTD) метод моделирования распространения электромагнитного излучения в рамках строгой теории дифракции. Относящиеся к этому методу разностные схемы Zheng, Chen, Zhang и известные параллельные варианты FDTD пробудили интерес автора к синтезу эффективных алгоритмов, ориентированных на графические вычислительные устройства. Настоящая работа посвящена алгоритму решения сеточных уравнений схем Zheng, Chen, Zhang, основанному на методе циклической прогонки. Последний по сравнению с методами циклической редукции и декомпозиции области характеризуется меньшим объемом коммуникаций и вычислений. Известны параллельные реализации метода циклической прогонки на кластерных вычислительных системах. Не менее привлекательной на сегодняшний день представляется возможность его реализации с применением технологии CUDA.
      В данной работе выполнение вычислительного процесса, порожденного алгоритмом, реализующим метод циклической прогонки, осуществляется на гетерогенной вычислительной системе, состоящей из нескольких графических вычислительных устройств. Полученное в результате проведенных вычислительных экспериментов ускорение позволяет говорить об эффективности синтезированного алгоритма.