Реализация блочного алгоритма FDTD-метода на языке MATLAB с использованием графического процессора. Случай двумерной декомпозиции

Abstract

В данной статье рассматривается проблема ограниченности объёма видеопамяти при организации параллельных вычислений по методу FDTD на непрофессиональном графическом процессоре. В качестве решения предложен двумерный блочный алгоритм FDTD-метода и его реализация на языке MATLAB. В результате была решена проблема ограниченности графической памяти, максимально возможная дискретизация сетки при вычислениях на GPU была расширена с 10 млн. до 85 млн. узлов со средним ускорением в 7,5 раз для двумерного случая FDTD-метода. The problem of limited video memory when organizing parallel computing using the FDTD method on a non-professional graphics processor was considered in this article. As a solution, a block algorithm of the FDTD method with 2-D decomposition and its implementation in the MATLAB language are proposed. As a result, the problem of limited graphics memory was solved, the maximum possible discretization of the grid in calculations on the GPU was expanded from 10 million to 85 million nodes with an average acceleration of 7,5 times for the two-dimensional case of the FDTD method.