基于FTM算法的GPU加速

来源：计算力学学报杂志2017年第4期北京时间：

作者：曾良,杜煜昊,张莹,胡昱,洪瑶,陈虎

单位：南昌大学 机电工程学院, 南昌 330031,南昌大学 机电工程学院, 南昌 330031,南昌大学 机电工程学院, 南昌 330031,南昌大学 机电工程学院, 南昌 330031,南昌大学 机电工程学院, 南昌 330031,南昌大学 机电工程学院, 南昌 330031

摘要：为了解决FTM （Front Tracking Method）算法在计算机中计算耗时长的问题，利用CUDA（Compute Unified Device Architecture）来实现FTM算法在GPU中的并行计算。结合GPU并行计算架构的特性以及FTM算法的特点，本文通过共享内存的引入、线程块划分和线程块共享内存边界元素的纳入、迭代方法的改进和迭代过程中存储结构的变换等方法，提出了将FTM算法中的网格计算以及界面标记点处理方法在GPU中的实现方式。最后，通过模拟单气泡在静止液体中的自由上升运动，验证了FTM在GPU中计算的可行性与计算效率的提升。

关键词：FTM,CUDA,GPU,并行计算,计算流体动力学,数值模拟,

基金资助：国家自然科学基金（11562011）；江西省自然科学基金（20151BAB202002）资助项目.