二维声波方程的并行混合实现
计算物理
2020-06-19 v1 数值分析
偏微分方程分析
数值分析
摘要
在本文中，我们提出了一种用于单台计算机上二维声波方程数值解的混合并行编程方法，采用隐式差分格式进行计算。计算在隐式有限差分格式下进行。首先，我们将微分方程转化为隐式有限差分方程，然后使用ADI方法将方方程拆分为两个子方程。利用循环约化算法，我们计算近似解。最后，我们改进该算法以在GPU、GPU+OpenMP和混合（GPU+OpenMP+MPI）计算平台上并行化。特别侧重于通过基于执行时间计算加速比来提升并行算法的性能。我们通过将混合方法运行的代码结果与在经典处理器核、CUDA以及CUDA+OpenMP实现上运行相同仿真所获得的结果进行比较，表明混合方法代码给出了预期结果。
引用
@article{arxiv.2006.10142,
title = {A parallel hybrid implementation of the 2D acoustic wave equation},
author = {Arshyn Altybay and Michael Ruzhansky and Niyaz Tokmagambetov},
journal= {arXiv preprint arXiv:2006.10142},
year = {2020}
}
备注
10 pages; 1 Chart; 1 Table; 1 Listing; 1 Algorithm