دوره 17، شماره 1 - ( 1-1396 )                   جلد 17 شماره 1 صفحات 74-67 | برگشت به فهرست نسخه ها

‎ 20.1001.1.10275940.1396.17.1.13.3

XML English Abstract Print

Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Ebrahimi A, Zandsalimy M. Evaluation of FPGA hardware as a new approach for accelerating the numerical solution of the Laplace problem. Modares Mechanical Engineering 2017; 17 (1) :67-74
URL: http://mme.modares.ac.ir/article-15-2019-fa.html
ابراهیمی عباس، زندسلیمی محمد. ارزیابی قابلیت سخت‌افزار FPGA به‌عنوان راهکاری جدید در تسریع محاسبات عددی حل مساله لاپلاس. مهندسی مکانیک مدرس. 1396; 17 (1) :67-74

URL: http://mme.modares.ac.ir/article-15-2019-fa.html

ارزیابی قابلیت سخت‌افزار FPGA به‌عنوان راهکاری جدید در تسریع محاسبات عددی حل مساله لاپلاس
عباس ابراهیمی* 1، محمد زندسلیمی2
1- استادیار دانشکده مهندسی هوافضای دانشگاه شریف
2- دانشجو
چکیده:   (5272 مشاهده)
امروزه کاهش زمان محاسبات عددی از چالش‌های اصلی در شبیه‌سازی مسایل واقعی سیالاتی به‌شمار می‌رود. حل عددی معادلات دیفرانسیل در بستر سخت‌افزارهای سنتی مانند سی.پی.یو و جی.پی.یو. براساس پیاده‌سازی نرم‌افزاری هستند. در این مقاله قابلیت سخت‌افزار اف.پی.جی.ای به‌عنوان راهکاری جدید برای حل عددی معادلات دیفرانسیل در دینامیک سیالات محاسباتی ارزیابی شده‌است. سخت‌افزاری اف.پی.جی.ای می‌تواند حل معادلات را از حالت سری خارج کرده و موازی‌سازی آن‌ها را براساس پیاده‌سازی سخت‌افزاری انجام ‌دهد. اف.پی.جی.ای یک مدار تجمعی از بلوک‌های منطقی است و طراحی آن به شکلی انجام شده است که ساختار آن (عملکرد بلوک‌های منطقی و اتصالات و سیم‌کشی بین آن‌ها) بعد از تولید سخت‌افزار، قابل پیکربندی دوباره است. به این ترتیب می‌توان مدار‌های بسیار پیچیده را با استفاده از برنامه‌ریزی این سخت‌افزار با اهداف مختلف تولید کرد. برای قابلیت‌سنجی این سخت‌افزار، حل عددی معادله لاپلاس به‌عنوان نمونه‌ای از مسایل سیالاتی روی یک اف.پی.جی.ای خاص پیاده‌سازی شده و نتایج حل عددی آن با نتایج گرفته‌شده از برنامه‌ی کامپیوتری روی سی.پی.یو مقایسه شده‌است. نتایج محاسبات حاکی از تسریع حدود چهار برابر برای دقت مضاعف و تسریع تا بیست برابر برای دقت تکی در مقایسه با حل روی سخت‌افزار سی.پی.یو است به‌گونه‌ای که دقت حل نیز کاهش پیدا نکرده است. برای تعیین درستی نتایج از نظر زمان و دقت، از حل‌های عددی و تحلیلی مختلفی استفاده شده است.
واژه‌های کلیدی: سخت‌افزار قابل برنامه‌ریزی، محاسبات عددی، دینامیک سیالات محاسباتی، زبان توصیف سخت‌افزار، تسریع محاسبات عددی
متن کامل [PDF 1352 kb]   (6901 دریافت)    
نوع مقاله: مقاله پژوهشی کامل | موضوع مقاله: دینامیک سیالات محاسباتی
دریافت: 1395/6/5 | پذیرش: 1395/9/25 | انتشار: 1395/10/15
ارسال نظر درباره این مقاله : نام کاربری یا پست الکترونیک شما:
CAPTCHA
بازنشر اطلاعات
Creative Commons License این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است.