但由于FDTD计算量巨大,导致其方法提出后应用发展缓慢,最近一二十年,由于计算机硬件快速发展,尤其是多核多线程,GPU计算,分布式计算应用,使得FDTD可用于计算量大的实际工程。Navida 的CUDA计算案例里甚至有专门针对FDTD的例子。 之前简单介绍了计算电磁学,这里首先介绍一下数学基础理论知识。 基础介绍 在积分微分公式中我们...
基于分布式平台开展一种新的时域有限差分(FDTD)并行算法研究,该算法基于VC++,CUDA5.0平台开发,调用Intel MPI 4.1.0库进行测试,在上海交通大学高性能计算中心图形处理单元(GPU)集群,上海超级计算机中心的"魔方"商用超级计算机以及国家超级计算济南中心的"神威蓝光"国产超级计算机等平台开展软件调试.通过对纯CPU,GPU以及CPU...
本文分析了FDTD算法原理,GPU及CUDA的体系结构,实现了二维电磁波在GPU上的仿真,对运算结果的正确性及速度与CPU计算进行了对比,并针对FDTD及CUDA的特点对算法进行了进一步的优化。1FDTD算法基本原理FDTD算法是对电磁场E、H分量在空间和时间上采取抽样的离散方式,每一个E(或H)场分量周围有四个H(或E)分量环绕,应用...
FDTD Solutions可以通过使用CUDA技术将仿真任务分配到GPU进行并行计算。以下是一些实现步骤: 1. 安装CUDA SDK和相应的驱动程序。 2. 打开FDTD Solutions软件,选择“Options”菜单下的“Preferences”。 3. 在“Preferences”对话框中,选择“Parallelization”选项卡。 4. 选择“GPU Acceleration”选项,然后选择要用于计算...
考虑到FDTD算法在空间和时间上的并行性,采用支持并行计算的语言或库,如OpenMP、CUDA或MPI,可以显著提高程序的执行效率。特别是在处理大型问题时,多线程或多进程并行化可以充分利用现代CPU和GPU的性能。 H2. 接口和扩展性 选择具有良好接口和扩展性的编程语言对于FDTD算法的长期维护和升级也非常关键。Python在这方面表现...
load CUDA query DLL successfully. GPU streaming multiprocessors(SMs): 16 或在FDTD GPU引擎运行后,FDTD结果“总GPU短信” 注意:与 CPU 一样,总内存带宽对于性能比内核数量更重要(请参阅 CPU 上的 FDTD 基准测试)。 模拟要求 FDTD GPU 求解器只能运行 3D FDTD 模拟。“快速模式”选项应在FDTD对象属性(高级选...
为了实验的对比分析,我们实现了4 个版本的FDTD程序:CPU 上执行的FDTD-serial 串行程序、多核CPU 上执行的FDTD-MPI 并行程序、ATI GPU 上执行的FDTDOpenCL加速程序和NVIDIA GPU 上执行的FDTD-CUDA加速程序。目前而言,单精度计算可以满足所测试FDTD实验场景的需求,所以不开启OpenCL 的双精度浮点运算支持。评价总体性能...
在OpenMP、CUDA、MPI、AVX等多种并行计算技术的加持下,算力及运算速度都得到了高效提升。 为用户提供云端计算服务,随时随地查看仿真进程,不再局限于本地计算资源。 求解器的主要仿真流程 当用户选定要使用的求解器后,仿真任意一个工程简单直接,方便新手快速入门。仿真的主要流程包括如下图展示的步骤。仿真完成后,结果...
在第四部分,概述了GPGPU的CUDA结构模型以及如 何具体实现基于GPU的并行FDTD算法。第五部分,描述了在CUDA编程模型上 的FDTD算法的设计以及优化过程。第六部分,通过数值仿真实验以及结果证明, 基于GPU的并行FDTD算法可以大大减少计算时间。本文介绍了在GPU上实现 FDTD算法的细粒度的并行计算,并通过仿真及结果分析说明,使用...
(CUDA,Compute Unified Device Architecture),采用索引表的方式建立了FDTD计算网格与CUDA线程结构对应关系,设计了一种电磁并行计算结构,并对计算内存进行了优化,实现了空变环境电磁数据加速并行计算; 3,通过分析所需渲染图形的数据结构特点,结合开放图形库(OpenGL,Open Graphics Library)提出了一种具有双VBO(Vertex Buffer...