Решение сеточных уравнений в гетерогенных системах с ограниченным объемом памяти

В.Н. Литвинов М.В. Поркшеян А.В. Никитина Н.Н. Грачева Е.О. Рахимбаева

Журнал: Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Математическое моделирование и программирование @vestnik-susu-mmp

Рубрика: Программирование

Статья в выпуске: 2 т.19, 2026 года.

Бесплатный доступ

В работе рассматривается задача решения систем сеточных уравнений, возникающих при дискретизации задач математической физики, в гетерогенных вычислительных системах с ограниченным объемом памяти. Предложена усовершенствованная модель декомпозиции расчетной области, учитывающая технические характеристики как CPU, так и GPU (объем оперативной и видеопамяти, количество ядер и потоков). Разработаны параллельные алгоритмы на основе конвейерного метода вычислений для модифицированного попеременно-треугольного итерационного метода (МПТМ). Приведены результаты численных экспериментов, демонстрирующие ускорение и эффективность предложенного подхода на гетерогенных системах. Реализация выполнена с использованием технологий C++ и CUDA.

итерационные методы \ параллельное программирование \ гетерогенные системы \ ограниченная память

Похожие статьи в разделе Вычислительная математика. Численный анализ

Расширение двухуровневого распараллеливания MPI+OpenMP посредством OpenCL для газодинамических расчетов на гетерогенных системах
Расширение двухуровневого распараллеливания MPI+OpenMP посредством OpenCL для газодинамических расчетов на гетерогенных системах

Горобец Андрей Владимирович, Суков Сергей Александрович, Железняков Андрей Олегович, Богданов Павел Борисович, Четверушкин Борис Николаевич

Методы параллельного решения СЛАУ на системах с распределенной памятью в библиотеке Krylov
Методы параллельного решения СЛАУ на системах с распределенной памятью в библиотеке Krylov

Бутюгин Дмитрий Сергеевич, Ильин Валерий Павлович, Перевозкин Данил Валерьевич

Параллельное решение систем линейных уравнений на гибридной архитектуре CPU+GPU
Параллельное решение систем линейных уравнений на гибридной архитектуре CPU+GPU

Недожогин Никита Сергеевич, Копысов Сергей Петрович, Новиков Александр Константинович

Короткий адрес: https://sciup.org/147254152

IDS: 147254152   |   УДК: 519.6   |   DOI: 10.14529/mmp260205

Solving Grid Equations in Heterogeneous Systems with Limited Memory Size

The paper considers the problem of solving systems of grid equations arising from the discretization of mathematical physics problems in heterogeneous computing systems with limited memory. An improved model for decomposing the computational domain is proposed, taking into account the technical characteristics of both CPU and GPU. Parallel algorithms based on the pipeline computation method for the modified alternating-triangular iterative method (MATM) are developed. The results of numerical experiments demonstrating the speedup and efficiency of the proposed approach on heterogeneous systems are presented.