Implementacja metody momentów z wykorzystaniem kart graficznych i architektury CUDA

• Autorzy: Topa, T. , Noga, A.

Warianty tytułu

EN

Implementation of the Method of Momentsof on GPU with CUDA architecture

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule omówiono możliwości zastosowania kart graficznych do przyspieszania obliczeń numerycznych bazujących na metodzie momentów. Opisano algorytmy metody momentów implementowane w heterogenicznym środowisku CPU/GPU oraz przeprowadzono szczegółową analizę możliwych do uzyskania przyspieszeń dla różnych generacji architektury CUDA.

EN

The using of GPU to accelerate of the numerical simulations based on the Method of Moments (MoM) is presented in this paper. Implementation of the MoM in heterogeneous CPU/GPU platform and the measured speedups for the three generation of CUDA architecture is also demonstrated.

Słowa kluczowe

PL

metoda momentów; procesor graficzny GPU; akceleracja obliczeń; CUDA

EN

method of moments; graphics processing unit (GPU); CUDA; acceleration

• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2015
• Tom: R. 91, nr 3
• Strony: 34-40
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Topa, T.

• Instytut Elektroniki, Wydział Automatyki Elektroniki i Informatyki, Politechnika Śląska, ul. Akademicka 16, 44-100 Gliwice,

autor

Noga, A.

• Instytut Elektroniki, Wydział Automatyki Elektroniki i Informatyki, Politechnika Śląska, ul. Akademicka 16, 44-100 Gliwice,

Bibliografia

• [1] Sadiku M.N.O.: Numerical Techniques in Electromagnetics, CRC Press, 2001.
• [2] Owens J.D., Houston M., Luebke D., Green S., Stone J. E., Phillips J.C.: GPU computing, Proceedings of the IEEE, 96(5), pp. 879-–899, 2008.
• [3] Sanders J., Kandrot E.: CUDA by Example: An Introduction to General-Purpose GPU Programming, Addison-Wesley Press, 2010.
• [4] Kirk D.B., Hwu W-M.W.: Programming Massively Parallel Processors: A Hands on Approach, Elsevier, 2010.
• [5] NVIDIA Corporation, CUDA Programming Guide, Santa Clara, 2011.
• [6] Krakiwsky S.E., Turner L.E., Okoniewski M.: Acceleration of finite difference time-domain (FDTD) using graphics processor units (GPU), IEEE MTT-S International Microwave Symposium Digest, 2004, pp. 1033-–1036.
• [7] Lee K.H., Ahmed I., Goh R. S.M., Khoo E.H., Li E. P., Hung T.G.G.: Implementation of the FDTD method based on Lorentz- Drude dispersive model on GPU for plasmonics applications, Progress In Electromagnetics Research, 116, pp. 441-–456, 2011.
• [8] Lezar E., Davidson D.: GPU-based LU decomposition for large method of moments problems, Electronic Letters, 46(17), pp. 1194-–1196, 2010.
• [9] Peng S., Nie Z.: Acceleration of the method of moments calculations by using graphics processing units, IEEE Trans. Antennas Propag., 56(7), pp. 2130-–2133, 2008.
• [10] Lezar E., Davidson D.: GPU-accelerated method of moments by example: monostatic scattering, IEEE Antennas and Propagation Magazine, 52(6), pp. 120-–135, 2010.
• [11] Vilacha C., Otero A.F., Moreira J.C., Miguez E.: Accelerated EMF Evaluation Using a SIMD Algorithm, Przegla˛d Elektrotechniczny, nr 3a/2013.
• [12] Topa T., Karwowski A., Noga A.: Using GPU with CUDA to accelerate MoM-based electromagnetic simulation of wire-grid models, IEEE Antennas Wireless Propag. Lett., 10, pp. 342—345, 2011.
• [13] Topa T., Noga A., Karwowski A.: Adapting MoM with RWG Basis Functions to GPU Technology Using CUDA, IEEE Antennas Wireless Propag. Lett., 10, pp. 480-–483, 2011.
• [14] Harrington R.F.: Field Computation by Moment Methods, New York, USA: Macmillan, 1968.
• [15] PGI Corporation, CUDA Fortran Programming Guide and Reference, Portland, OR, 2010.
• [16] EMPhotonics, CULA Tools – GPU Accelerated LAPACK, [strona www] http://www.culatools.com/.
• [17] Hwu S.U., Wilton D.R.: Electromagnetic scattering and radiation by arbitrary configurations of conducting bodies and wires, Dept. Elect. Eng., Applied Electromagn. Lab., Univ. Houston, Tech. Rep. 87-17, 1987.
• [18] Rao S.M., Wilton D.R., Glisson A. W.: Electromagnetic scattering by surfaces of arbitrary shape, IEEE Trans. Antennas Propag., 30(3), pp. 409–418, May 1982.