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Type: TESE DIGITAL
Title: Implementação de um simulador de partículas utilizando o Método dos Elementos Discretos (DEM) em cluster de GPUs
Title Alternative: Implementation of a Discrete Element Method (DEM) particle simulator for GPU cluster
Author: Idagawa, Hugo Sakai, 1984-
Advisor: Ferreira, Luiz Otavio Saraiva, 1956-
Abstract: Resumo: Os avanços na tecnologia das GPUs, tanto em hardware quanto em ferramentas de programação, tornaram-nas uma opção viável como processadores de uso geral, sendo adequadas para a realização de processamento paralelo com alta demanda de cálculos. Dentre os problemas que podem fazer uso das GPUs são as simulações que envolvem o fluxo de partículas como o Método dos Elementos Discretos (DEM). Assim, a proposta deste trabalho foi implementar em cluster de GPUs um simulador utilizando o Método dos Elementos Discretos. O simulador foi inicialmente validado para uma única GPU utilizando resultados experimentais disponíveis na literatura, onde foram possíveis obter resultados com erros menores do que 10%. Além disso, os tempos de processamento para uma única GPU foram comparados com outro simulador, também implementado em GPU, resultando em tempos de execução semelhantes aos reportados. Finalmente, o método foi expandido para o cluster de GPUs, utilizando uma abordagem híbrida (MPI + CUDA), e apresentou um ganho de desempenho adequado à medida que o número de GPUs foi aumentado

Abstract: Advances in GPU technology, both in hardware and programming tools, have made them a viable option as general-purpose processors, suitable for performing parallel processing tasks with high computational demand. The Discrete Element Method (DEM) studies a class of problems that can make use of GPUs high computational power. Thus, the proposal of this work was to implement a simulator using the Discrete Element Method in a GPU cluster. The simulator was initially validated for a single GPU using experimental results available in the literature, where it was possible to obtain results with errors less than 10%. Also, processing times for a single GPU were compared with another simulator, also implemented in GPU, resulting in run times similar to those reported. Finally, the method was ported to the GPU cluster, using a hybrid approach (MPI + CUDA), and presented a suitable gain of performance as the number of GPUs was increased
Subject: Métodos numéricos
Modelagem e simulação
CUDA (Arquitetura de computador)
Unidade de processamento gráfico
Editor: [s.n.]
Date Issue: 2017
Appears in Collections:FEM - Tese e Dissertação

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