基于GPU和隐式格式的CFD并行计算方法.pdf

文档介绍：
第 31 卷
第 2 期航
空
学
报 Vo l
31 No
2
2010 年
2 月 ACT A A ERON A U T ICA ET A ST RO N AU T ICA SIN ICA F eb.
2010
文章编号: 1000
6893( 2010) 02
0249
08
基于 GPU 和隐式格式的 CFD 并行计算方法
张兵, 韩景龙
( 南京航空航天大学航空宇航学院, 江苏南京
210016)
puting Methods for CFD Using a GPU and Implicit Scheme
Zhang Bing, H an Jinglo ng
( Co lleg e of A ero space Eng ineering , N anjing U niversit y of Aeronautics and Astronaut ics, N anjing
210016, China)
摘
要: 从图形处理器( GP U ) 架构特点出发, 提出了基于数据并行的隐式计算流体力学( CF D) 求解方法, 空
间离散格式采用迎风 Roe 格式, 计算网格适用于结构和非结构网格。采用统一计算设备架构( CU DA ) 技术实
现了 G PU 上的隐式 CF D 并行计算。分别在 Intel Core 2 Q uad 3
0 GH z CPU 和 N V IDIA GT X280 GPU 上进
行了计算, 结果表明隐式格式计算速度是显式格式 6 倍以上, 采用显式格式的计算加速比达到 28 倍, 采用隐式
格式计算加速比达到了 28
7 倍, 同时计算加速比随计算规模的增加而增加。计算结果和实验结果较为吻合。
关键词: 计算流体力学; 图形处理器; 并行计算; 隐式格式; 统一计算设备架构
中图分类号: V 211
3
文献标识码: A
Abstract: Based on the features of the g raphics processing unit ( GPU ) architecture, an implicit data
parallel
scheme is developed to put aitio nal fluid dy namics ( CFD ) problems. T he pro po sed method is applica
ble to structured and unstructured meshes and uses an upwind scheme to achiev e mo re accurate results. T he
met ho d is implemented o n N V IDIA G T X280 G PU by employing co mpute unifified dev ice anchitecture ( CU
DA ) technolog y and co mpared w ith Intel Core 2 Q uad 3
0 GH z CPU . T he results indicate that the implicit
s