ESTRATEGIA COMPUTACIONAL PARA REDUCIR TIEMPOS DE EJECUCIÓN EN LA PROPAGACIÓN DE UNA ONDA DE ELECTROMAGNÉTICA 3D UTILIZANDO GPU’S Y FDTD
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Date
2023-03-12
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Publisher
Universidad Industrial de Santander
Abstract
La simulación de modelos físicos, matemáticos y geológicos son de gran importancia porque permiten predecir el comportamiento de sistemas complejos. Entre los modelos simulados más utilizados destacan, la propagación de ondas electromagnéticas, fluidos, diferencias finitas, elementos finitos, optimización, geotérmicos, terremotos, entre otros. La simulación de una onda electromagnética requiere de grandes cantidades de memoria RAM y amplios tiempos de ejecución, por ello en esta investigación se busca optimizar el uso de estos recursos a partir de una estrategia computacional y de transferencias asincrónicas. En este sentido, primero, se realiza una discretización de la ecuación de onda electromagnética 3D utilizando el método FDTD; segundo, a partir de la discretización se genera un algoritmo para la propagación de la onda; tercero, se implementa la primera estrategia, que consiste en la descomposición de dominio programada en dos GPU's conectadas a través del puerto PCI Express por medio de MPI; cuarto, se aplica la segunda estrategia en la cual se utilizan transferencias asincrónicas. Los resultados muestran que la primera estrategia presenta mejoras en los tiempos de ejecución de hasta un 32 % y permite que la simulación se lleve a cabo sobre dominios del doble de la capacidad permitida por la memoria RAM, en comparación con la ejecución de una sola GPU. La segunda estrategia permite mejorar un 10 % el tiempo de ejecución con respecto a la anterior.
Description
Keywords
HPC, GPU, DESCOMPOSICIÓN DE DOMINIO, TRANSFERENCIAS ASINCRÓNICAS, STREAMS, PROGRAMACIÓN EN PARALELO, CUDA, ONDA ELECTROMAGNÉTICA