رهیافت توماس موازی در دینامیک سیالات محاسباتی به‌کمک پردازنده‌های ‌گرافیکی – جریان درون حفره

در این مقاله سه الگوریتم کاهش‌متناوب، کاهش‌متناوب موازی و رهیافت توماس ‌موازی برای حل دستگاه معادلات سه‌‌قطری به‌کمک پردازنده‌های گرافیکی معرفی و اثر دسترسی هم‌مکان و غیرهم‌مکان به حافظۀ سراسری مورد بحث قرار گرفته‌است. برای ارزیابی توانایی این الگوریتم‌ها، نتایج شبیه‌سازی جریان درون حفره (یک مورد مطالعاتی) با نتایج الگوریتم توماس‌کلاسیک اجراشده روی پردازندۀ مرکزی مقایسه شده‌است. بیشینه افزایش سرعت مشاهده‌شده در سه الگوریتم مذکور (پردازنده‌گرافیکی) در برابر الگوریتم توماس کلاسیک (پردازندۀ مرکزی) به‌ترتیب حدود 4/4، 2/5 و 45/38 می‌باشد. هم‌چنین نشان داده شده است که با دسترسی هم‌مکان، افزایش سرعت حدوداً دوبرابری برای پردازندۀ گرافیکی حاصل می‌شود.

Parallel Thomas Approach in Computational Fluid Dynamics with GPUs Liddriven Cavity

In this paper three algorithms of CyclicReduction, ParallelCyclicReduction and ParallelThomas are introduced to solve the Tridiagonal system of equations using GPUs and the effect of coalescedmemoryaccess and uncoalescedmemoryaccess to global memory are studied. To assess the ability of these algorithms, as a casestudy the simulation of the liddriven cavity flow have been compared to the results of Runtimes and physical parameters of the classical Thomas algorithm, executed on CPU. The maximum speedup of these algorithms against CPU runtime is about 4.4x, 5.2x and 38.5x, respectively. Also, approximately a 2x speedup achieved in coalescedmemory access on GPU.