Resumen

Se evalúan tres métodos paralelos (OpenMP, MPI y OpenACC) para el cálculo de un modelo bidimensional de rotura de presas mediante el método explícito de volúmenes finitos. Se ha seleccionado como caso de estudio la rotura de una presa en la zona de almacenamiento de inundaciones de Pangtoupao, en China, para demostrar las tecnologías clave en la implementación del cálculo paralelo. También se evalúa la aceleración posterior de los métodos. Los resultados de la simulación muestran que los métodos paralelos OpenMP y MPI alcanzan un factor de aceleración de 9,8× y 5,1×, respectivamente, en un ordenador de 32 núcleos, mientras que el método paralelo OpenACC alcanza un factor de aceleración de 20,7× en la tarjeta gráfica NVIDIA Tesla K20c. Los resultados muestran que si la memoria requerida por la simulación de rotura de presas no supera la capacidad de memoria de un único ordenador, el método paralelo OpenMP es una buena elección. Además, si se utiliza aceleración por GPU, la aceleración del método paralelo OpenACC es la mejor. Por último, el método paralelo MPI es adecuado para un modelo que requiere poco intercambio de datos y cálculos a gran escala. Este estudio compara la eficiencia y la metodología de los algoritmos de aceleración para un modelo de rotura de presa y también puede utilizarse como referencia para seleccionar el mejor método de aceleración para un modelo hidrodinámico similar.

• Materias:Álgebra Análisis Matemático Ingeniería Matemática aplicada Lógica matemática
• Subjects:Algebra Mathematical Analysis Engineering Applied Mathematics Mathematical logic
• Palabras claves:Métodos paralelos; OpenMP; MPI; OpenACC; modelo de rotura de presa; aceleración
• Keywords:Parallel methods; OpenMP; MPI; OpenACC; dam-break model; acceleration