GPU 驱动的相干波束形成

基于 GPU 的波束形成在射电天文学中是一个相对未被探索的领域，这可能是由于人们假设任何此类系统都会受到将数据传输到 GPU 所需的 PCIe 带宽的严重限制。我们开发了一种基于 CUDA 的 GPU 相干波束形成器实现方案，专门为在 BEST-2 阵列部署而设计和优化，能够针对广泛的参数生成任意数量的合成波束。该方案在 NVIDIA Tesla K20 上实现了约 1.3 TFLOPs 的计算能力，比优化的多线程 CPU 实现快约 10 倍。该内核已集成到部署于 Medicina 的 BEST-2 阵列的两个实时、基于 GPU 的时域软件流水线中：一个独立的波束形成流水线和一个瞬变源检测流水线。我们展示了波束形成内核以及具备波束形成能力的瞬变源检测流水线的性能基准测试结果，并报告了测试观测的结果。