GPU上计算流体力学的加速  

Acceleration of Computational Fluid Dynamics Codes on GPU

作　　者：董廷星[1,2] 李新亮[3] 李森[1,2] 迟学斌[1] 

机构地区：[1]中国科学院计算机网络信息中心,北京100190 [2]中国科学院研究生院,北京100190 [3]中国科学院力学研究所,北京100180

出　　处：《计算机系统应用》2011年第1期104-109,共6页Computer Systems & Applications

基　　金：中国科学院知识创新工程青年人才领域项目(0815011103)

摘　　要：本文将计算流体力学中的可压缩的纳维叶-斯托克斯(Navier-Stokes),不可压缩的Navier-Stokes和欧拉(Euler)方程移植到NVIDIA GPU上。模拟了3个测试例子,2维的黎曼问题,方腔流问题和RAE2822型的机翼绕流。相比于CPU,我们在GPU平台上最高得到了33.2倍的加速比。为了最大程度提高代码的性能,针对GPU平台上探索了几种优化策略。和CPU以及实验结果对比表明,利用计算流体力学在GPU平台上能够得到预想的结果,具有很好的应用前景。Computational Fluid Dynamic （CFD） codes based on incompressible Navier-Stokes, compressible Euler and compressible Navier-Stokes solvers are ported on NVIDIA GPU. As validation test, we have simulated a two-dimension cavity flow, Riemann problem and a transonic flow over a RAE2822 airfoil. Maximum 33.2x speedup is reported in our test. To maximum the GPU code performance, we also explore a number of GPU-specific optimization strategies. It demonstrates GPU code gives the expected results compared CPU code and experimental result and GPU computing has good compatibility and bright future.

关 键 词：GPU计算 CUDA 计算流体力学 

分 类 号：TP391.41[自动化与计算机技术—计算机应用技术] O35[自动化与计算机技术—计算机科学与技术]