Evaluación del Desempeño de Dos Métodos para Resolver Flujos Incompresibles en GPGPU

Abstract

Las arquitecturas GPU se caracterizan por la abundante capacidad de cómputo en relación al ancho de banda de memoria. Esto las hace muy buenas para resolver problemas con discretizaciones temporalmente explícitas y espacialmente compactas. Por otro lado se deben tener en cuenta los aspectos del modelo de programación CUDA (Computed Unified Device Architecture) que resultan críticos para la naturaleza del ancho de banda en los métodos utilizados usualmente para resolver las ecuaciones de Navier Stokes. En el presente trabajo se resuelven las ecuaciones para flujos incompresibles en estado estacionario y transiente, en dominios de 2 y 3 dimensiones, usando el método de los volúmenes finitos en mallas cartesianas regulares. Se implementan dos métodos en GPU, FS (Fractional Step) y SIMPLE (Semi Implicit Method for Pressure Linked Equation). Se realiza una evaluación utilizando diferentes métricas para medir el desempeño, discutiendo precisión, tasas de procesamiento, comparando tamaños de malla y probando para diferentes arquitecturas de GPU.