利用GPU和FPGA加速实现Airchhoff叠前时间偏移

来源 :中国科学院研究生院 中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:plumblossommeihua
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
高性能计算(highperformancecomputing)是地震数据处理领域一个重要的研究课题。目前的高性能计算大多是利用图形处理器(GPU)强大并行处理能力,以GPU/CPU协同并行计算构架为基础实现有关算法。基于FPGA的可重构计算技术,结合了软件计算的灵活性和硬件系统的高性能等优点,为高性能计算提供了另外一种选择。那么,是选用GPU还是FPGA呢?本文以Kirchhoff叠前时间偏移算法为基础,对两种高性能计算技术的优劣进行了初步的对比分析。   GPU/CPU协同并行计算架构可以使GPU与CPU之间相互配合,充分发挥GPU强大的并行处理能力和浮点运算能力,实现高吞吐、高存储带宽的高性能科学计算,同时还能够大幅降低系统成本。FPGA/CPU异构系统具有并行度高、加速潜力大、功耗低等特点,同时兼备软件软件/硬件的优点。   在编程实现上,CUDAC作为C语言的变种对C标准库有着有力支持,GPU编程模型相对成熟,对大型数据的处理能力强,但在线程指令优化和程序调试方面存在着不足。C语言FPGA编程相对发展较晚,编程模型通俗易懂,但是缺乏对C语言标准库的支持,软件上对数据量大小有所限制,硬件实现上需要一定的硬件基础。   通过模型测试,与CPU串行计算相比,本文编写的GPUKirchhoff叠前时间偏移程序在普通显卡上达到了intel双核CPU7倍左右的加速效果,而利用ImpulseC工具模拟FPGA运行Kirchhoff叠前时间偏移获得了1.6倍的加速效果。
其他文献
ISA自动化周“中国行”系列活动之工业自动化创新发展与应用国际论坛于2014年9月23日在中国国际展览中心(顺义新馆)召开。清华大学教授王雪先生担任大会主持,中国仪器仪表学
本文根据对赣中东部地区面积三万平方公里航空磁测数据进行研究,通过对处理后得到的剖面平面等值线图进行分析和解释。文章前一部分简单叙述了航空磁测的应用现状、研究意义、
党的十五大政治报告从党的先进性与时代性相统一的高度,对全体共产党员提出了明确而具体的要求,即胸怀共产主义远大理想,带头执行党和国家现阶段的各项政策,勇于开拓,积极进取,不怕
地震偏移成像技术目前大多采用叠前偏移的方法。在众多叠前偏移成像方法中,波动方程偏移成像方法被认为是解决复杂地质条件下最有效的成像方法。叠前逆时偏移成像方法是基于波
STEREO(Solar-TErrestrial RElations Observatory)卫星实现了对日冕物质抛射(CoronalMass Ejection,CME)的多角度观测,提供了CME自太阳表面爆发直至到达地球轨道1AU处的传播过程
电离层-热层是日地空间环境的重要区域,呈现显著而复杂的天气变化,这些变化密切依赖于太阳活动,特别是灾害性太阳活动期间,爆发性太阳风扰动驱动行星际空间-磁层-电离层-热层发生
本论文以当前流行的虚拟仪器技术为基础,利用计算机自带或外接声卡,与必要的与外围硬件,通过软件编程,设计完成了一套桩基质量动测系统。该系统应用简单、实用、高效且成本低廉。
以“活”应“动”建立流动党员新机制□高建军华永军张福瑞随着改革开放的深入和社会主义市场经济的发展,一大批农民党员走出家门,从工经商,跻身于市场经济大潮,在越来越多的产业
大火成岩省是国际地学界的研究热点,涉及地球内部运行机制和过程、资源和生物环境效应等多个地学前沿研究领域。峨眉山大火成岩省不仅是我国境内最早获得国际学术界广泛认可的
地震数据反演的目的在于通过求解反射系数序列来反映地下介质的分布规律,这就需从地震数据中可靠地消除地震子波的影响。然而受到有限带宽的影响,往往缺失反射系数序列中的低