DSP中的基于CPU GPU 异构机群的FDTD 并行算法加速研究(一)

摘要:时域有限差分法(FDTD)求解电磁学中麦克斯韦方程组是科学与工程计算中一个非常重要的算法。通过对FDTD 求解麦克斯韦旋度方程的直接时间域的分析,给出其基于多个GPU 组成异构机群系统上的并行加速算法,用OpenCL、CUDA 和MPI 编程模型实现了并行程序。在目前的主流NVIDIA 和ATI 的GPU 平台上,加速的并行FDTD 程序相对CPU 串行程序和8 个CPU 核的MPI 并行程序,分别获得了超过8 倍和1.5 倍的加速,并在多个GPU 卡上获得了接近线性加速的扩展性能。 引言 Maxwell 方程组用数学模型揭示了自然界一切宏观电磁现象所遵循的普遍规律,一百多年