簡易檢索 / 詳目顯示

回結果列表
研究生： 羅仕為
Lo, Shih-Wei
論文名稱： 基於OpenACC之GPU加速性能案例研究
Performance case studies for OpenACC-based GPU acceleration
指導教授： 陳人豪
Chen, Jen-Hao
口試委員: 劉晉良
Liu, Jinn-Liang
陳仁純
Chen, Ren-Chuen
學位類別： 碩士
Master
系所名稱： 理學院 - 計算與建模科學研究所
Institute of Computational and Modeling Science
論文出版年： 2019
畢業學年度： 107
語文別： 英文
論文頁數： 28
中文關鍵詞： 平行化 、顯示卡計算 、OpenACC 、BiCGSTAB演算法 、與時間相關之薛丁格方程式
外文關鍵詞： parallelization, GPU, OpenACC, BiCGSTAB, TDSE
相關次數： 點閱：1  下載：0 
分享至:
查詢本校圖書館目錄 查詢臺灣博碩士論文知識加值系統 勘誤回報

    • 在本論文中，呈現了以OpenACC來使用GPU計算的加速性能。一般常見使用GPU計算的工具是使用CUDA，我們使用OpenACC的原因是使用它比CUDA更為簡單。我們將其運用於兩個不同的案例，第一個是將BiCGSTAB平行化，用來解Poisson-Fermi模型構建的TRPV通道矩陣，另一個則是以split-operation方法來解與時間相關的薛丁格方程式。結果表明，以OpenACC使用GPU加速，可以將這兩個案例分別加速大約45.1倍以及52.3倍。

    This thesis presents graphics processing unit (GPU) parallelization by using OpenACC. The reason for choosing OpenACC is that the usage of OpenACC is more simpler than compute unified device architecture (CUDA). Two cases are performed to test the performance of OpenACC. One is the Poisson-Fermi model for TRPV channel simulation solved by biconjugate gradient stabilized method (BiCGSTAB), and another case is that solve time-dependent Schrödinger equation (TDSE) by using split-operation method. The results show that OpenACC can achieve 45.1X and 52.3X speedups for the cases of TRPV and TDSE, respectively.

    Contents Abstract i 1 Introduction 1 2 OpenACC with standard C/C++ 3 2.1 Parallel Region Directives . . . . . . . . . . . . . . 3 2.2 Data Optimization Directives . . . . . . . . . . . . . 3 2.3 Loop Optimization Directive . . . . . . . . . . . . . 4 2.4 Examples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 3 Poisson-Fermi Model for TRPV Channel 12 3.1 Poisson-Fermi Equation . . . . . . . . . . . . . . . . 12 3.2 BiCGSTAB . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 4 Time-Dependent Schrödinger Equation 16 4.1 Time-Dependent Schrödinger Equation . . . . . . . . . 16 4.2 Split-Operation Method for Energy Representation . . . 17 5 Result 23 5.1 Poisson-Fermi Model for TRPV Channel . . . . . . . . . 24 5.2 Time-Dependent Schrödinger Equation . . . . . . . . . 25 6 Conclusion 27 Reference 28

    [1] Wikipedia contributors. Cuda — Wikipedia, the free encyclopedia, 2018. [Online;
    accessed 20-March-2018].
    [2] NVIDIA. Nvidia, developer, 2019. [Online; accessed 20-March-2019].
    [3] Jen-Hao Chen, Ren-Chuen Chen, and Jinn-Liang Liu. A gpu poisson-fermi
    solver for ion channel simulations. arXiv preprint arXiv:1711.04060, 2017.
    [4] Liu J.-L. Numerical methods for the poisson–fermi equation in electrolytes. J.
    Comput. Phys., 247, 2013.
    [5] Youcef Saad and Martin H Schultz. Gmres: A generalized minimal residual
    algorithm for solving nonsymmetric linear systems. SIAM Journal on scientific
    and statistical computing, 7(3):856–869, 1986.
    [6] Zhongyuan Zhou and Shih-I Chu. Precision. PHYSICAL REVIEW A 83,
    013405, 2011.
    [7] Tsin-Fu Jiang. Tdse of circular, elliptical polarized pulse on sae-atom under
    dipole approximation in momentum space. Preprint.

    QR CODE