基于OpenCL的图形处理器FDTD算法仿真研究

大型电磁仿真计算的时域有限差分(FDTD)仿真计算通常是十分耗时的,通用图形处理器(GPGPU)技术为其提供了一种合适的解决方案.通过分析FDTD算法特征以及Courant稳定性及数值色散稳定条件,阐述其在并行计算方面的优势.OpenCL是一种新的开放的行业标准,可以用来开发在CPUs,GPUs及其它各种平台上通用的程序.通过阐述OpenCL硬件基础,执行环境,实现方法来增进对其概念的掌握.为充分发挥异构处理平台下GPU的计算能力,提出了基于开放运算语言OpenCL模型,并且利用图形处理器并行FDTD仿真的实现方法.并与传统CPU计算相比较,验证计算结果的精确性.通过分析不同网格数量的速度提升情况,结果表明基于OpenCL的GPU计算速度与单CPU相比可以提升几十倍.