免费论文摘要：鉴于GPU集群的SPH并行平台的接洽与实行

SPH（Smoothed Particle Hydrodynamics）是流体能源学范围一种老练且仍在连接兴盛的仿真本领，其被普遍的运用于电影和电视、玩耍、医术等各个范围中。SPH本领运用粒子分割化题目域，经过加权乞降街坊粒子的奉献值来计划粒子的物理量。为了使得仿真功效越发传神、详细更充分，粒子范围被连接普及。SPH本领的计划量特殊大，CPU仍旧难以满意SPH本领的计划需要，浮点本能胜过CPU几十倍的GPU发端被用来加快SPH本领。暂时，怎样运用GPU加快SPH本领仍旧有了较大兴盛，从单GPU兴盛到多GPU，然而仍旧有很多场合犯得着深刻接洽。 正文在领会本范围国表里典范接洽功效的普通之上接洽了怎样运用GPU加快SPH本领，并在此普通之上安排并实行了面向SPH本领的并行加快平台。 固然国表里对怎样运用单GPU加快SPH本领仍旧有了比拟老练的接洽截止，然而再有不妨优化的余步。正文对准保守实行傍边生存的分支题目以及邻域探求范畴过大辨别提出了各别的优化本领。在网格边长为扶助域半径的二分之偶尔，本能提高辨别到达了约50%和平条约10%。 多GPU加快SPH本领是运用GPU加快SPH本领的兴盛趋向，而且仍旧有了少许接洽功效公布。正文精细接洽比较了各别的动静负载平衡本领，从通信的观点商量采用了空间分隔本领。空间分隔本领按照实行详细又不妨被分为4种本领，正文从空间分隔本领固有的普遍性题目和GPU间通信两上面动身比较了各自的是非，贯串单机多GPU的硬件特性采用了符合的空间分隔本领。在对负载平衡和通信优化此后，多GPU加快比表露逼近线性的延长，4GPU时的加快比不妨到达3.7倍。 并行加快平台以C因变量库的情势向用户供给一套开拓接口。GPU集群库的编制程序模子将GPU集群笼统为一个称之为粒子体例的假造仿真情况，用户不妨向个中增添各别典型的粒子、提交并实行用来遏制粒子动作的kernel因变量。这一安排运用户不妨比拟精巧的实行SPH本领，解脱了和GPU集群开拓关系的沉重处事，不妨将接洽精神会合于SPH本领自己。安排机动化加快平台时模仿了很多单机多GPU加快本领的接洽功效。负载平衡本领按照接洽单机多GPU加快本领时对负载平衡的接洽功效，采用了强扩充性强的ORB本领。通信上面沿用和单机多GPU加快本领一致的通信战略，然而贯串GPU集群的特性做了进一步的优化。

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