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Development of GPU-based parallel algorithm for fast multipole integral equation method in wave problems

基于GPU的波浪问题快速多极积分方程法并行算法的开发

基本信息

批准号：
22760062
负责人：
TAKAHASHI Toru
金额：
$ 2万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2010
资助国家：
日本
起止时间：
2010 至 2011
项目状态：
已结题

项目摘要

The present study purposed to perform the low-frequency fast-multipole integral equation method for three dimensional Helmholtz' equation efficiently on a graphical processing unit(GPU), which is regarded as a multi-threaded many-core processor. Focusing on the multipole-to-local(M2L) operation that is the most time-consuming in the whole computation, we proposed high-performance algorithms that can decrease the memory-to-flop ratio in the operation and implemented a computer programme optimised for NVIDIA's Fermi GPUs. In the numerical analysis, we verified the improvement in computational performance and successfully performed an acoustic scattering problem of 560 million degree of freedom in 2. 8 hours.

本研究的目的是在图形处理单元（GPU）（被视为多线程众核处理器）上高效地执行三维亥姆霍兹方程的低频快速多极积分方程方法。针对整个计算中最耗时的多极到局部（M2L）操作，我们提出了可以降低操作中内存与触发器比率的高性能算法，并实现了针对 NVIDIA Fermi GPU 优化的计算机程序。在数值分析中，我们验证了计算性能的提升，并在2. 8小时内成功完成了5.6亿自由度的声散射问题。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

The fast multipole method on parallel clusters, multicore processors, and graphics processing units

DOI：
10.1016/j.crme.2010.12.005
发表时间：
2011-02
期刊：
Comptes Rendus Mecanique
影响因子：
0.8
作者：
Eric F Darve;C. Cecka;Toru Takahashi
通讯作者：
Eric F Darve;C. Cecka;Toru Takahashi

Optimization of the parallel black-box fast multipole method on CUDA

DOI：
10.1109/inpar.2012.6339607
发表时间：
2012-05
期刊：
2012 Innovative Parallel Computing (InPar)
影响因子：
0
作者：
T. Takahashi;C. Cecka;Eric F Darve
通讯作者：
T. Takahashi;C. Cecka;Eric F Darve

計算力学最前線

计算力学前沿

DOI：
发表时间：
2010
期刊：
影响因子：
0
作者：
Toru Takahashi;Cris Cecka;Eric Darve;高橋徹
通讯作者：
高橋徹

An implementation of multipole-to-local (M2L)operation for low-frequency fast multipole BIEM on GPU

GPU上低频快速多极BIEM的多极到局部（M2L）操作的实现

DOI：
发表时间：
2011
期刊：
Proceedings of The 11th U.S. National Congress on Computational Mechanics
影响因子：
0
作者：
Toru Takahashi;Cris Cecka;Eric Darve
通讯作者：
Eric Darve

An implementation of low-frequency fast multipole BIEM for Helmholtz' equation on GPU

亥姆霍兹方程低频快速多极BIEM在GPU上的实现

DOI：
发表时间：
2010
期刊：
計算力学講演会講演論文集
影响因子：
0
作者：
Toru Takahashi;Cris Cecka;Eric Darve
通讯作者：
Eric Darve

DOI：
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0
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通讯作者：
TAKAHASHI Toru