GPUを用いた音響ディジタルホイヘンスモデル法の高速化

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本論文では、GPU (Graphic Processing Unit) を用いた音場の高速シミュレーションに関する検討を行っている。GPUはグラフィックスなどの特定の処理に限れば、強力な並列処理によりCPUの数10倍の処理能力を発揮することも可能である。本報告では、音場の計算法に並列処理向きのディジタルホイヘンスモデル (DHM) を採用し、2次元DHMをGPU上に実装することで、高速演算の実現を目的とする。数値実験の結果、最大で汎用CPUの約80倍の性能を実現できた。In this paper, a Graphic Processing Unit (GPU) is applied to the acoustic field simulation based on digital Huygens' model (DHM) method in order to achieve the high computing performance. GPU is suitable for the numerical processing of a huge amount of data in parallel. DHM is one of the time domain numerical methods for wave propagation in which the propagation and scattering of waves are simulated as the sequences of impulses scattering as Huygens' principle states. The DHM is suitable for GPU calculation because the propagation and scattering of pulses are independently calculated for all elements in parallel. In this paper, two-dimensional DHM is implemented on the GPU and the calculation speeds are measured for some numerical models. It is shown that the computing performance using GPU has improved by up to about 80 times compared with typical CPU.
同志社大学の論文

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