基于GPU的加锁并行化非结构网格生成方法研究

计算机工程与应用 ›› 2014, Vol. 50 ›› Issue (6): 56-60.

基于GPU的加锁并行化非结构网格生成方法研究

蔡云龙，肖素梅，齐龙

西南科技大学制造科学与工程学院，四川绵阳 621010

出版日期:2014-03-15 发布日期:2015-05-12

Locking paralleled GPU-based method research for unstructured mesh generation

CAI Yunlong, XIAO Sumei, QI Long

School of Manufacturing Science and Engineering, Southwest University of Science and Technology, Mianyang, Sichuan 621010, China

Online:2014-03-15 Published:2015-05-12

摘要/Abstract

摘要： 非结构网格的生成在时间和内存上有一定的缺陷，这里提出了一种新的方法，命名为GPU-PDMG，是基于CUDA架构的GPU并行非结构网格生成技术。该技术结合了GPU的高速并行计算能力与Delaunay三角化的优点，在英伟达GPU模块下采用CUDA程序模型，开发出了加锁并行区划分技术，通过对NACA0012翼型、多段翼型等算例进行测试，分析此方法的加速比和效率，对其计算性能展开评估。实验结果表明，GPU-PDMG优于现存在的CPU算法的速度，在保证网格质量的同时，提高了效率。

关键词: 非结构网格, 并行域, 加锁, 图形处理单元（GPU）, 加速比

Abstract: Defects of consuming time and memory consist in unstructured mesh generation. This paper proposes a novel approach, terming GPU-PDMG, which is GPU parallel unstructured mesh generation based on the framework of CUDA. The technology combines the high-speed parallel GPU and advantages of Delaunay triangulation. It develops a method of locking parallel area dividing, using the CUDA programming model on nVidia GPUs. By analyzing the tested examples’ speedup rate and efficiency, it has evaluated their computing performance. This result is identified in NACA0012 and multi-element airfoil experiment with both the analysis of speedup rate and efficiency and GPU-PDMG is better than any existing GPU algorithms.

Key words: unstructured mesh, parallel area, locking, Graphic Processing Unit（GPU）, speed-up ratio

蔡云龙，肖素梅，齐龙. 基于GPU的加锁并行化非结构网格生成方法研究[J]. 计算机工程与应用, 2014, 50(6): 56-60.

CAI Yunlong, XIAO Sumei, QI Long. Locking paralleled GPU-based method research for unstructured mesh generation[J]. Computer Engineering and Applications, 2014, 50(6): 56-60.

[1]	张宾，张正强，王洪凯. 基于GPU加速的锥束CT重建算法研究[J]. 计算机工程与应用, 2019, 55(4): 208-213.
[2]	姜悦宁1，2，3，贾宏光1，3，厉明1，3. 基于多核并行计算的无人机CFD数值模拟[J]. 计算机工程与应用, 2018, 54(7): 221-225.
[3]	郭振华，吴艳霞，安龙飞，张国印，卢文祥. 基于LLVM的函数内联优化技术研究[J]. 计算机工程与应用, 2017, 53(3): 41-46.
[4]	郭丹1，肖素梅1，庞宇飞2，戴峰1. 三维空间非结构网格生成方法研究[J]. 计算机工程与应用, 2017, 53(22): 45-49.
[5]	王姝，王小鸽，杨广文. 并行燃烧数值模拟计算优化——面向自适应非结构网格的动态负载平衡方法[J]. 计算机工程与应用, 2013, 49(21): 220-225.
[6]	王艾昕. 基于SIMD结构的矩形行列式并行算法研究[J]. 计算机工程与应用, 2012, 48(25): 48-51.
[7]	刘丹1，陈捷捷2. 基于CUDA的邻近粒子搜索算法研究[J]. 计算机工程与应用, 2012, 48(18): 53-56.
[8]	李文敬，刘之家，蓝贞雄. 无约束最优化问题的BFGS松弛异步并行算法[J]. 计算机工程与应用, 2012, 48(17): 44-47.
[9]	东晨，宋松和. 非结构网格下曲线变形的水平集方法[J]. 计算机工程与应用, 2010, 46(29): 186-188.
[10]	王盛玺¹，陈冬冬²，宋松和¹. 解析二维非结构网格生成方法及其应用[J]. 计算机工程与应用, 2010, 46(26): 227-232.
[11]	聂玉峰,刘莹. 非结构网格布点方法研究进展[J]. 计算机工程与应用, 2008, 44(32): 35-40.
[12]	于志强贾智平. 基于MDRTDB并发控制协议DHP-2PL的研究[J]. 计算机工程与应用, 2007, 43(4期): 186-189.
[13]	谢江¹,毛国勇²,张武¹. FLUENT及其在飞机绕流流场并行计算中的应用[J]. 计算机工程与应用, 2007, 43(28): 246-248.
[14]	史永胜,陈国兴. 基于角色的飞机远程协同诊断并发控制技术研究[J]. 计算机工程与应用, 2007, 43(26): 194-196.