cuFFS：一种用于快速法拉第旋转测度合成的 GPU 加速代码
天体物理仪器与方法
2018-10-16 v1
摘要
旋转测度（RM）合成是一种广泛使用的偏振处理算法，用于重建沿视线方向的偏振结构。在 LOFAR 等望远镜产生的大型数据集上执行 RM 合成可能计算密集，因为计算成本与输入频率通道数、待评估的输出法拉第深度值数以及数据立方体中存在的视线数之乘积成正比。由于计划使用低频阵列（LOFAR）、默奇森宽场阵列（MWA）以及最终的平方公里阵列（SKA）等望远镜进行大面积天空巡天，所需的计算成本可能会变得更糟。大规模并行通用图形处理单元（GPGPU）可用于执行一些计算密集的天文图像处理算法，包括 RM 合成。在本文中，我们提出了一种称为 cuFFS 或 CUDA 加速快速法拉第合成的 GPU 加速代码，用于执行法拉第旋转测度合成。与快速单线程且向量化的 CPU 实现相比，根据数据立方体的结构和格式，我们的代码实现了高达两个数量级的速度提升。在测试期间，我们注意到使用灵活图像传输系统（FITS）数据格式时的磁盘 I/O 是主要瓶颈，为了减少磁盘 I/O 所花费的时间，我们的代码除标准 FITS 格式外还支持更快的 HDFITS 格式。该代码用 C 语言编写，GPU 加速通过 Nvidia 的 CUDA 并行计算平台实现。代码可在 https://github.com/sarrvesh/cuFFS 获取。
引用
@article{arxiv.1810.06250,
title = {cuFFS: A GPU-accelerated code for Fast Faraday Rotation Measure Synthesis},
author = {S. S. Sridhar and G. Heald and J. M. van der Hulst},
journal= {arXiv preprint arXiv:1810.06250},
year = {2018}
}
备注
Accepted for publication in Astronomy & Computing