時(shí)域有限差分法中的GPU加速高效CPML方案
本文關(guān)鍵詞:時(shí)域有限差分法中的GPU加速高效CPML方案 出處:《西安電子科技大學(xué)學(xué)報(bào)》2015年01期 論文類型:期刊論文
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【摘要】:針對并行CPML存在的計(jì)算冗余和訪問冗余問題,提出了一種用于時(shí)域有限差分法的圖形處理器加速無除法聯(lián)合最小訪存CPML更新方案.該方案通過重新安排CPML迭代公式,將除法操作吸收進(jìn)公式的固定系數(shù)中,消去了圖形處理器計(jì)算中負(fù)擔(dān)繁重的除法操作.該方案進(jìn)一步通過合并PML區(qū)域內(nèi)時(shí)域有限差分法常規(guī)場值更新步驟和CPML更新步驟,剔除了這兩個(gè)步驟中的重復(fù)訪存,使算法的訪存需求最小化.數(shù)值驗(yàn)證結(jié)果表明,在同等精度下,CPML更新過程和PML區(qū)域場值整體計(jì)算過程分別減少了70%和44%的計(jì)算時(shí)間.
[Abstract]:Aiming at the problem of computational redundancy and access redundancy in parallel CPML. In this paper, a new scheme of accelerated non-division and minimum memory access CPML updating for graphics processor for finite-difference time-domain (FDTD) method is proposed. The scheme reschedule the CPML iterative formula by rescheduling the CPML iteration formula. The division operation is absorbed into the fixed coefficient of the formula. It eliminates the burdensome division operation in the computation of graphics processor. The scheme further combines the conventional field value updating step and the CPML updating step of the finite-difference time-domain method in the PML region. The repeated memory access in these two steps is eliminated, which minimizes the memory access requirement of the algorithm. The numerical results show that the same precision is achieved. The CPML update process and the overall calculation process of the PML field value are reduced by 70% and 44%, respectively.
【作者單位】: 西安電子科技大學(xué)電子工程學(xué)院;
【基金】:國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(30870577,61301288) 中央高校基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)資助項(xiàng)目(JB140218,K5051302057)
【分類號(hào)】:TP332
【正文快照】: 時(shí)域有限差分法(Finite Difference Time Domain,FDTD)作為主流電磁計(jì)算數(shù)值方法,廣泛應(yīng)用于波傳播、電磁散射、天線輻射和微波電路等領(lǐng)域[1-3].時(shí)域有限差分法處理散射和輻射問題時(shí),需要在計(jì)算區(qū)域的邊界上設(shè)置吸收邊界條件(Absorbing Boundary Condition,ABC).吸收邊界條件
【參考文獻(xiàn)】
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【共引文獻(xiàn)】
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【二級(jí)參考文獻(xiàn)】
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【相似文獻(xiàn)】
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,本文編號(hào):1406145
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