基于 GPU 的 Swendsen-Wang 多团簇算法用于二维经典自旋系统模拟
计算物理
2012-02-29 v1 统计力学
摘要
我们展示了利用通用统一设备架构 (CUDA) 进行 GPU 计算，以实现二维经典自旋系统的 Swendsen-Wang 多团簇算法。我们调整了最近提出的两种基于 CUDA 的连通分量标记算法，用于 Swendsen-Wang 算法中的团簇分配。从 q 态 Potts 模型出发，我们将实现扩展至矢量自旋系统，即利用嵌入团簇思想的 q 态时钟模型。我们测试了性能，在临界温度下，对于线性尺寸 L=4096 的系统，GTX580 上 q=2 Potts 模型（Ising 模型）的每次自旋翻转计算时间为 2.51 纳秒，q=6 时钟模型为 2.42 纳秒。GTX580 上 q=2 Potts 模型的计算速度是当前 CPU 核心计算速度的 12.4 倍；GTX580 上 q=6 时钟模型的计算速度是当前 CPU 核心计算速度的 35.6 倍。
引用
@article{arxiv.1202.0635,
title = {GPU-based Swendsen-Wang multi-cluster algorithm for the simulation of two-dimensional classical spin systems},
author = {Yukihiro Komura and Yutaka Okabe},
journal= {arXiv preprint arXiv:1202.0635},
year = {2012}
}
备注
accepted for publication in Comp. Phys. Commun