Применение попеременно-треугольного итерационного метода для решения задач гидродинамики мелководного водоема на графическом ускорителе

Процесс прогнозирования экологических катастроф как техногенного, так и природного характера в настоящее время базируется на достижениях в области математического моделирования. Получение прогноза за короткое время является весьма затруднительным без применения параллельных вычислений и суперкомпьютерных технологий. Большой объем обрабатываемой информации и сложность вычислений приводят к необходимости использования вычислительных кластеров, в состав которых добавляются видеоадаптеры для увеличения производительности вычислительной системы и скорости обработки информации. Статья посвящена разработке программного модуля на языке CUDA C, предназначенного для моделирования гидродинамических процессов мелководных водоёмов, включая решение возникающих при дискретизации систем сеточных уравнений высокой размерности. Для повышения эффективности расчетов часть вычислительной нагрузки передавалась на графические ускорители, для чего был разработан алгоритм параллельных расчетов и его программная реализация в виде модуля. В результате вычислительных экспериментов определена оптимальная двумерная конфигурация потоков в вычислительном блоке, исполняемом на одном потоковом мультипроцессоре. Разработанные алгоритм и программный модуль позволяют более эффективно задействовать вычислительные ресурсы графических ускорителей, используемых для решения вычислительно трудоемких задач гидрофизики.