利用 GPU 进行球谐变换
分布式、并行与集群计算
2012-05-22 v1 宇宙学与河外天体物理
摘要
我们描述了一种适用于图形处理单元（GPU）计算逆球谐变换的算法。我们使用 CUDA，并将我们的实现基于公开可用的并行软件包 S2HAT 中包含的 Fortran90 例程。我们将注意力集中在变换计算中涉及的两个主要串行步骤上，同时保留了原始代码高效的并行框架。我们详细介绍了用于增强基于 CUDA 代码性能的优化技术，并将它们与 Fortran90 版本中实现的技术进行了对比。我们还给出了单 CPU 加 GPU 单元与在单核或 4 核上运行的 S2HAT 代码的性能比较。特别是，我们发现使用最新一代的 GPU（如 NVIDIA GF100 (Fermi)）可以将球谐变换加速至单核 S2HAT 的 18 倍，以及 4 核 S2HAT 的 5.5 倍，其整体性能受限于快速傅里叶变换。此处介绍的工作是在宇宙微波背景模拟和分析的背景下完成的。然而，我们期望所开发的软件将具有更广泛的兴趣和适用性。
引用
@article{arxiv.1010.1260,
title = {Spherical harmonic transform with GPUs},
author = {Ioan O. Hupca and Joel Falcou and Laura Grigori and Radek Stompor},
journal= {arXiv preprint arXiv:1010.1260},
year = {2012}
}