Использование многопоточных технологий в расчётах задач распространения лазерных пучков в условиях самовоздействия
Пластун И.Л., Мисюрин А.Г.

Аннотация:
На основе пространственно-временной численной модели распространения лазерного пучка в условиях самовоздействия было проведено сравнение производительности различных технологий параллельных вычислений: CUDA, OpenCL, GLSL, OpenMP. Показано, что реализация расчётной схемы, основанной на методе расщепления и разложении по модам Гаусса–Лагерра, даёт наивысший прирост производительности на основе использования технологии программирования GLSL, реализованной на видеоускорителе ATI Radeon HD4890 от AMD, что в 3 раза превышает по скорости расчёты этой же задачи на базе технологии CUDA на видеоускорителе NVidia.

Ключевые слова :
резонансное самовоздействие, распространение лазерного пучка, частотная модуляция, метод расщепления, разложение по модам Гаусса–Лагерра, параллельные вычисления, CUDA, OpenCL, GLSL, NVidia, ATI.

Литература:

  1. Карамзин, Ю.Н. Математическое моделирование  в  нелинейной оптике / Ю.Н. Карамзин, А.П. Сухоруков, В.А. Трофимов. – М.: Изд-во МГУ, 1989. – 156 с.
  2. Sanders, J. CUDA by Example. An Introduction to General-Purpose GPU Programming / J. Sanders, E. Kandrot. – Addison-Wesley Professional, 2010. – 312 p.
  3. Изотов, П.Ю. Технология реализации нейросетевого алгоритма в среде CUDA на примере распознавания рукописных цифр / П.Ю. Изотов, С.В. Суханов, Д.Л. Головашкин // Компьютерная оптика. – 2010. – Т. 34, № 2. – С. 243-251.
  4. Алексеев, В.А. Векторизация метода распространяющегося пучка и его реализация по технологии CUDA / В.А. Алексеев, Д.Л. Головашкин // Компьютерная оптика. – 2010. – Т. 34, № 2. – С. 225-230.
  5. Пластун, И.Л. Исследование влияния нестационарных когерентных эффектов и резонансного самовоздействия на характеристики лазерного пучка, модулированного по частоте / И.Л. Пластун, В.Л. Дербов // Компьютерная оптика. – 2009. – Т. 33, № 3. – С. 233-239.
  6. Шен, И.Р. Принципы нелинейной оптики / И.Р. Шен; пер. с англ. – М.: Наука, 1989. – 560 с.
  7. Пластун, И.Л. Оптическое деление частоты при распространении лазерного излучения в среде с насыщением поглощения и дисперсии / И.Л. Пластун, А.Г. Мисюрин // Компьютерная оптика. – 2010. – Т. 34, № 3. – С. 292-296.
  8. Марчук, Г.И. Методы вычислительной математики / Г.И. Марчук. – М.: Наука, 1989. – 608 с.
  9. Karimi, K. A Performance Comparison of CUDA and OpenCL / K. Karimi, N.G. Dickson, F. Hamze. – D-Wave Systems Inc. 100-4401 Still Creek Drive Burnaby, British Columbia Canada, 2011. – 10 p.
  10. Воробьёв, А. 3D-ускоритель от AMD:ATI RADEON HD 4890 1024MB [Электронный ресурс] / А. Воробь­ёв, А. Берилло // IXBT[сайт].[2009].URL: www.ixbt.com/video3/rv790.shtml (дата обращения: 10.06.2012).
  11. Технические характеристики NVidia Quadro SDI [Электронный ресурс] // NVidia [сайт]. [2010]. URL: http://www.nvidia.ru/page/qfx_4000sdi_techspec.html (дата обращения: 10.06.2012).
© 2009, IPSI RAS
Institution of Russian Academy of Sciences, Image Processing Systems Institute of RAS, Russia, 443001, Samara, Molodogvardeyskaya Street 151; E-mail: ko@smr.ru; Phones: +7 (846) 332-56-22, Fax: +7 (846) 332-56-20