A parallel hybrid implementation of the 2D acoustic wave equation

2020

Толық мәтін Ашық қол жеткізу: Green Метадеректер (CSL-JSON)
DOI 10.1515/ijnsns-2019-0227
Деректер сенімділігі 70 орташа
Бұл баға қалай есептеледі

Ол жазбаның өзінің тексерілетін белгілерінен құралады: мақаланың DOI-і бар ма, оның деректерін қанша тәуелсіз дереккөз растады, міндетті өрістер толтырылған ба және соңғы растау қаншалықты жаңа. Дереккөздер арасындағы алшақтық пен идентификатордың болмауы бағаны төмендетеді. 80-нен бастап мән жазбаның қосымша тексерусіз жарияланғанын, 60-тан 79-ға дейін — оның сенімділігі төмен күйде жарияланғанын және қолмен тексеру ұсынылатынын білдіреді. Редактор қолмен тексерген жазбаны қайта есептеу 90-нан төмен түсірмейді. Бұл — мақаланың өзіне емес, ол туралы деректерімізге берілген баға.

Аңдатпа

Abstract In this paper, we propose a hybrid parallel programming approach for a numerical solution of a two-dimensional acoustic wave equation using an implicit difference scheme for a single computer. The calculations are carried out in an implicit finite difference scheme. First, we transform the differential equation into an implicit finite-difference equation and then using the alternating direction implicit (ADI) method, we split the equation into two sub-equations. Using the cyclic reduction algorithm, we calculate an approximate solution. Finally, we change this algorithm to parallelize on graphics processing unit (GPU), GPU + Open Multi-Processing (OpenMP), and Hybrid (GPU + OpenMP + message passing interface (MPI)) computing platforms. The special focus is on improving the performance of the parallel algorithms to calculate the acceleration based on the execution time. We show that the code that runs on the hybrid approach gives the expected results by comparing our results to those obtained by running the same simulation on a classical processor core, Compute Unified Device Architecture (CUDA), and CUDA + OpenMP implementations.