基于CUDA的格子Boltzmann数值模拟加速实现

覃章荣; 张超英; 丘滨; 李圆圆; 莫刘刘

doi:10.16088/j.issn.1001-6600.2012.04.002

广西师范大学学报（自然科学版） ›› 2012, Vol. 30 ›› Issue (04) : 18 -24. DOI: 10.16088/j.issn.1001-6600.2012.04.002

基于CUDA的格子Boltzmann数值模拟加速实现

覃章荣, 张超英, 丘滨, 李圆圆, 莫刘刘

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摘要

针对近年来利用CUDA技术在个人计算机显卡的GPU上实现LBM并行加速计算的研究越来越多,但对在GPU中使用不同GPU存储器进行计算的具体实现算法以及其对计算性能的影响分析研究甚少,文章实现了在GPU中使用不同存储器进行LBM并行计算,给出了具体的实现算法,并以平面Poiseuille流为算例,在普通个人计算机上,分别使用NVIDIA GeForce GTS450GPU和Intel Core i5-760 4核CPU进行计算。结果表明,两者计算结果吻合得很好,最高获得了约107倍的加速比,验证了在GPU上进行LBM并行计算的可行性以及加速性能,为在低成本的个人计算机上高效率地解决计算流体力学中的复杂计算问题提供了一种非常有效的途径。