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多GPU的可压缩湍流并行计算
引用本文:
曹文斌.多GPU的可压缩湍流并行计算[J].国防科技大学学报,2015,37(3).
作者姓名:
曹文斌
作者单位:
国防科技大学
摘 要:
利用CUDA Fortran语言发展了一种基于GPU的计算流体力学可压缩湍流求解器。该求解器基于结构网格有限体积法,空间离散采用AUSMPW 格式,湍流模型为k-ω SST两方程模型,采用MPI实现并行计算。针对最新的GPU架构,讨论了通量计算的优化方法及GPU计算与PCIe数据传输、MPI通信重叠的多GPU并行算法。进行了超声速进气道及空天飞机等算例的数值模拟以验证GPU在大网格量情况下的加速性能。计算结果表明相对于Intel Xeon E5-2670 CPU单一核心的计算时间,单块NVIDIA GTX Titan Black GPU可获得107至125倍的加速比。利用四块GPU实现了复杂外形1.34亿网格的快速计算,并行效率为91.6%。
关 键 词:
CUDA
GPU
湍流
并行计算
计算流体力学
Parallel simulations of compressible turbulence on multi-GPU clusters
Abstract:
Keywords:
CUDA
GPU
turbulence
parallel computing
computational fluid dynamics
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