基于图形处理器的伪谱和高阶有限差分混合方法地震波数值模拟
崔丛越
张献兵
王彦宾
1.中国北京 100871 北京大学地球与空间科学学院2.中国北京 100871 北京大学地球与空间科学学院3.中国北京 100871 北京大学地球与空间科学学院
摘要：伪谱和高阶有限差分混合方法，在垂直方向采用交错网格有限差分算子，利用其并行程度高的特点，在水平方向采用伪谱算子，保留其高精度的优势，是计算地震波场的有效方法。图形处理器（graphic processing unit，简写为 GPU）由于其高度并行性，在计算此类问题中有显著的优势。由英伟达（NVIDIA）公司推出的统一计算设备架构（compute unified device architecture，简写为 CUDA）平台极大地简化了 GPU 编程的难度。为提高计算效率，本文实现了基于 CUDA 平台的混合方法二维地震波场模拟。然后基于二维均匀介质模型将 CPU 与GPU 版本的运行时间进行对比。实际测试结果表明，基于 CUDA 的并行模拟方法在保证计算精度的同时显著地提高了计算速度，为开展大规模非均匀地球介质地震波传播数值模拟提供了一种可选的方法。
关键词：地震波场模拟并行计算图形处理器混合方法
分类号：P315.3+1(大地（岩石界）物理学（固体地球物理学）)P315.69(大地（岩石界）物理学（固体地球物理学）)
资助基金：国家自然科学基金(41090292)国家自然科学基金(41174034)
论文发表日期：2015-01-01
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：10( 289-298 )
英文信息