| GPU加速窦房结计算机仿真的实现及优化 |
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| 引用本文： | 张虹,郑霄,赵丹.GPU加速窦房结计算机仿真的实现及优化[J].西安交通大学学报,2014(7). |
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| 作者姓名： | 张虹 郑霄 赵丹 |
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| 作者单位： | 西安交通大学电气工程学院; |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金资助项目(81271661);教育部回国留学基金资助项目(第40批);中央高校基本科研业务费专项资金项目(xjj2011087) |
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| 摘 要： | 针对窦房结电生理计算机仿真运算量巨大、耗时长的问题,提出了基于高性能图形处理单元(GPU)实现并行计算及优化的方法。首先考虑窦房结细胞中央和边缘的差异,构建了一维非匀质窦房结组织模型;利用算子分裂方法使模型的解算任务具备并行性。根据具体解算过程提出了三种并行化策略,并对其中耗时最短的策略从线程块设置、数据交换频率以及存储模式等方面进行了进一步优化。结果表明:对于500个细胞的仿真,CUDA程序较串行程序的执行时间下降了60%,进一步优化后,CUDA程序的执行时间可下降84%;窦房结组织越大,GPU的加速效果越明显。结果验证了GPU加速解算方法可显著提高窦房结模型的解算速度,降低实际执行时间。
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| 关 键 词： | 图形处理单元 并行计算 窦房结 计算机仿真 |
Implementation and Optimization of Computer Simulations with GPU Acceleration for Sino-Atrial Nodes |
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