Implementação de um simulador de partículas utilizando o Método dos Elementos Discretos (DEM) em cluster de GPUs

Implementation of a Discrete Element Method (DEM) particle simulator for GPU cluster

dc.creatorIdagawa, Hugo Sakai, 1984-
dc.date2017
dc.date2017-05-05T00:00:00Z
dc.date2017-10-06T17:56:09Z
dc.date2017-10-06T17:56:09Z
dc.date.accessioned2018-03-29T05:33:52Z
dc.date.available2018-03-29T05:33:52Z
dc.identifierIDAGAWA, Hugo Sakai. Implementação de um simulador de partículas utilizando o Método dos Elementos Discretos (DEM) em cluster de GPUs. 2017. 1 recurso online (101 p.). Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica, Campinas, SP.
dc.identifierhttp://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/325551
dc.identifier.urihttp://repositorioslatinoamericanos.uchile.cl/handle/2250/1359875
dc.descriptionOrientador: Luiz Otávio Saraiva Ferreira
dc.descriptionDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica
dc.descriptionResumo: 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
dc.descriptionAbstract: 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
dc.descriptionMestrado
dc.descriptionMecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico
dc.descriptionMestre em Engenharia Mecânica
dc.format1 recurso online (101 p.) : il., digital, arquivo PDF.
dc.formatapplication/pdf
dc.publisher[s.n.]
dc.relationRequisitos do sistema: Software para leitura de arquivo em PDF
dc.subjectMétodos numéricos
dc.subjectModelagem e simulação
dc.subjectCUDA (Arquitetura de computador)
dc.subjectUnidade de processamento gráfico
dc.subjectNumerical methods
dc.subjectModeling and simulation
dc.subjectCUDA (Computer Architecture)
dc.subjectGraphic processing unit
dc.titleImplementação de um simulador de partículas utilizando o Método dos Elementos Discretos (DEM) em cluster de GPUs
dc.titleImplementation of a Discrete Element Method (DEM) particle simulator for GPU cluster
dc.typeTesis


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