基于异构计算的三维FDTD并行算法及其在电磁仿真中的应用
【出 处】:
【作 者】:
周兰花
付彬
李仁发
刘新忠
黄晶
湖南大学信息科学与工程学院
湖南长沙410082
近地空间电磁环境监测与建模重点实验室(长沙理工大学)
湖南长沙410114
【摘 要】时域有限差分(FDTD)法是求解电磁学中麦克斯韦方程组的重要方法之一,一直以来获得了广泛的使用,但是应用于电大尺寸目标仿真时存在巨大的耗时问题。为解决这一问题,利用图形处理器(GPU)的并行处理特性,结合计算统一设备架构(CUDA),以低通滤波器为算例,实现了时域卷积理想匹配层(CPML)吸收边界的三维FDTD高性能加速计算,目标网格数达5百万。实验在Fermi架构的Quadro4000和TeslaM2050两款GPU上实测,误差均在10^-4范围内,相对于同时期的CPU分别可获得36和55倍以上的加速,结果表明该方法具有精度高、效率高、通用性和实用性强等特点。