Abstract
In this paper, we implemented a CUDA Fortran parallel program to run the CFD_NIMR model on GP-GPU's, which simulates air diffusion on urban terrains. A GP-GPU is graphic processing unit in the form of a PCI card, and a general calculation accelerator to perform a large amount of high speed calculations with low cost and electric power. The GP-GPU gives performance enhancement of speed by 15 times to compare the Nvidia Tesla C1060 GPU with Intel XEON 2.0 GHz CPU. In addition, the program on a GP-GPU shows efficient performance compared to an MPI parallel program on multiple CPU's. It is expected that a proposed programming method on the GP-GPU parallel program can be used for numerical models with a similar structure.
본 논문은 도시기상모델인 전산유체역학모델(CFD_NIMR)을 GP-GPU에서 실행시키기 위해 CUDA Fortran 병렬프로그램을 구현하였다. GP-GPU는 원래 PCI 카드 형태의 그래픽 처리 장치이지만 저비용, 저전력으로 대량의 계산을 초고속으로 수행할 수 있는 일반 계산 가속기이다. 모델을 단일 Intel XEON 2.0 GHz CPU에서 실행한 결과와 Nvidia Tesla C1060 GPU에서 실행한 성능을 비교하였을 때 GP-GPU에서 15배 정도의 빠른 속도를 보였다. 또한 다중 CPU를 사용한 MPI 병렬프로그램과 비교한 경우에도 GP-GPU에서 보다 더 효율적인 성능을 보였다. 본 논문에서 제시한 프로그램 방식은 유사한 구조를 가진 수치모델을 GP-GPU 병렬 프로그램으로 구현하는데 쉽게 적용할 수 있을 것으로 기대한다.
