GPU集群上用于逆时偏移的节点间断伽辽金模拟
计算物理
2015-10-28 v2 地球物理
摘要
提高数值工具的精度和计算性能是地震成像的一大挑战，通常需要专门实现以充分利用现代并行架构。我们提出了一种基于加速器辅助集群的逆时偏移（RTM）计算策略。引入了一种由压力和速度场计算得出的新成像条件。模型求解器基于一种用于压力-速度系统的高阶间断伽辽金时域（DGTD）方法，采用非结构网格和多速率局部时间步进。我们采用MPI+X方法进行分布式编程，其中X为线程化编程模型。本工作中我们选择OCCA，一个利用主要多线程语言（如CUDA和OpenCL）并提供在多种硬件架构上运行灵活性的统一框架。DGTD格式由于局部化的单元间耦合以及每个单元所需的密集代数运算，适合用于加速器件的高效计算。此外，与高阶有限差分格式相比，DGTD方法固有的薄halo减少了MPI进程间需交换的数据量以及RTM过程的存储需求。模拟期间需记录的数据量通过仅将边界值存储在内存中而非磁盘上并重现正向波场得以减少。给出的计算结果表明，这些方法在三维RTM案例中至少可强扩展到32个GPU。
引用
@article{arxiv.1506.00907,
title = {Nodal Discontinuous Galerkin Simulations for Reverse-Time Migration on GPU Clusters},
author = {Axel Modave and Amik St-Cyr and Wim A. Mulder and Tim Warburton},
journal= {arXiv preprint arXiv:1506.00907},
year = {2015}
}
备注
submitted paper