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文檔簡介
1、目前處理器持續(xù)增長的溫度已經(jīng)成為芯片設(shè)計(jì)的主要瓶頸之一。求解熱方程最常用的方法是有限差分法(FiniteDifferenceMethod,簡稱FDM)和有限元法(FiniteElementMethod,簡稱FEM),這兩種方法可以對物理系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)的建模。但是使用有限差分法(FDM)和有限元法(FEM)對微處理器溫度進(jìn)行建模時需要大量的節(jié)點(diǎn),這也意味著需要更長的計(jì)算時間。
ATMI模擬器對熱方程的求解是采用最早的分析法(A
2、nalyticalMethod,簡稱AM),采用分析方法的優(yōu)點(diǎn)是減少了計(jì)算所需要的節(jié)點(diǎn),在一定程度上加快了計(jì)算速度。ATMI模擬器具有高效性,可靠性和易用性,這些優(yōu)點(diǎn)使其在科研領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。實(shí)驗(yàn)表明,當(dāng)ATMI模擬器在模擬十幾個核的處理器溫度的時候,熱響應(yīng)階段的計(jì)算需要一個周的時間。那么,隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和處理器的更新?lián)Q代,ATMI模擬器已經(jīng)不適合未來處理器溫度的模擬。
本文采用CUDA技術(shù)完成了ATMI模擬
3、器GPU平臺移植的前期工作,主要包括以下幾個方面的工作:首先,在深入研究ATMI模擬器串行算法的基礎(chǔ)上,重點(diǎn)研究了ATMI模擬器熱響應(yīng)階段的算法,結(jié)合GPU體系結(jié)構(gòu)和CUDA編程的特點(diǎn),對原有的熱響應(yīng)階段的串行算法進(jìn)行了優(yōu)化,優(yōu)化的目的是使其更合適GPU編程。其次,實(shí)現(xiàn)了GPU平臺的積分算法和貝塞爾算法。由于線程的并行度不夠和復(fù)雜的程序結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)的這兩個算法與原有串行算法相比實(shí)驗(yàn)結(jié)果不是很理想。在GPU平臺上求解熱響應(yīng)方程的時候可以直接
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