Применение технологии NVIDIA CUDA для численного моделирования распространения электромагнитных импульсов
Аннотация
Рассмотрено численное решение задачи распространения электромагнитного импульса в двумерной прямоугольной области, ограниченной идеально проводящими стенками, содержащей идеально проводящий объект произвольной формы. Вычислительный алгоритм реализован на основе метода конечных разностей во временной области с использованием программно-аппаратной технологии NVIDIA CUDA. Исследованы особенности реализации метода конечных разностей для расчетов на графическом процессоре, в частности рассмотрен способ организации хранения в видеопамяти массивов значений компонент поля в точках дискретизированного пространства. Представлены численные результаты моделирования рассеяния импульса с плоским фронтом в квадратной области, содержащей цилиндрический объект. Проведен сравнительный анализ производительности разработанного алгоритма при выполнении на центральном и графическом процессорах. Показано, что для данного алгоритма применение вычислений на графических процессорах обеспечивает существенный прирост производительности.
DOI 10.14258/izvasu(2015)1.1-06
Скачивания
Metrics
Литература
Марков Г.Т., Чаплин А.Ф. Возбуждение электромагнитных волн. - М., 1967.
Тихонов А.Н., Самарский А.А. Уравнения математической физики - М., 1977.
Поттер Д. Вычислительные методы в физике - М., 1975.
Albani M., Bernardi P.A. A Numerical Method Based on the Discretization of Maxwell Equations in Integral Form // Microwave Theory and Techniques, IEEE Transactions on. - l974. - V.22, №4.
Зенкевич О. Метод конечных элементов в технике - М., 1975.
Ong C.Y. et al. Speed it up // Microwave Magazine., IEEE. - 2010. - V.ll, №2.
Yee K. Numerical solution of initial boundary value problem involving Maxwell’s equations in isotropic media // Trans. Antennas Propagat., IEEE. - 1966. - V.14, №2.
