龙格库塔间断有限元方法求解二维欧拉方程的多GPU加速实现

简介

为解决龙格库塔间断有限元方法(RKDG)求解流场耗时的问题,本文应用二维NACA0012翼型作为测试算例,使用多GPU加速求解。将流程网格按照GPU个数进行剖分,每个GPU计算一个网格区域。各计算节点上设置核函数的线程数等于流场网格数,节点间的数据通信使用MPI (Message Passing Interface)。通信过程中采用CUDA流和MPI非阻塞操作以覆盖数据的传输和计算,减少通信代价。结果表明,与CPU串行程序相比,1个、2个、4个GPU上分别获得了33倍、59倍和108倍的加速比。