基于GPU的Murchison Widefield Array原型实时软件相关系统
天体物理仪器与方法
2015-05-13 v1
摘要
现代图形处理单元（GPU）是廉价的商用硬件，提供Tflop/s量级的理论计算能力。GPU非常适合包括数字信号处理在内的许多计算密集型任务。我们描述了一种基于GPU的射电天文数字相关器的实现和性能。该相关器使用NVIDIA CUDA开发环境实现。我们在两代NVIDIA硬件上评估了三种设计方案。不同的设计以不同方式利用内部寄存器、共享内存和多处理器。我们发现，在最新一代硬件上，最小化全局内存读取的设计能实现最佳性能。对于32天线阵列，基于GPU的相关器性能是单线程CPU等效方案的60倍，并可在商用PC硬件上运行。GPU提供的额外计算能力最大化了PC的相关处理能力，同时保留了使用标准硬件、网络和编程语言所带来的快速开发时间。这样，基于GPU的相关系统代表了高性能定制硬件与纯CPU软件相关之间的设计空间中间地带。该相关器部署在Murchison Widefield Array 32天线原型系统中，并长时间实时运行。我们简要描述了原型阵列的数据捕获、流传输和相关系统。
引用
@article{arxiv.0906.1887,
title = {A GPU based real-time software correlation system for the Murchison Widefield Array prototype},
author = {Randall B. Wayth and Lincoln J. Greenhill and Frank H. Briggs},
journal= {arXiv preprint arXiv:0906.1887},
year = {2015}
}
备注
11 pages, to appear in PASP