Implementación en GPU de un Método Multigrilla Centrado en Celda

Abstract

En este trabajo, se presenta un solver basado completamente en GPU para la solución de problemas elípticos. El solver consiste en una implementación del Método Multigrilla Centrado en Celda (CCMG) utilizado como preacondicionador multinivel en el método de Gradientes Conjugados Preacondicionado (PCG). La construcción se lleva a cabo en el contexto del método de los volúmenes finitos en grillas cartesianas uniformes. A diferencia del método CCMG puro, esta combinación es más robusta para problemas más generales. Comparando con la implementación AMGX de Nvidia en GPU y la versión CPU paralela de HYPRE ejecutada en 32 cores, se obtienen aceleraciones de hasta 7.6x y 32x para problemas homogéneos y aceleraciones de 11x y 45x respectivamente en problemas heterogéneos, con dominios computacionales entre 1 y 268.4 millones de celdas utilizando una sola tarjeta GPU Nvidia Tesla V100.