摘  要

 

    CPU、通用计算和CUDA等技术的快速发展，为物理学模型提高计算精度和计算效率提供了便利,尤其是一些涉及到大量计算的复杂物理模型如：分子动力学模拟以及使用蒙特卡洛方法的各种物理学模型，为理论物理学的发展提供了巨大的便利。但是随着研究的深入，过去传统的串行计算框架显得越来越难以应对计算量日益增大的理论物理学模型，因此我们不得不采用并行化架构进行加速，而CUDA作为一个优秀的并行计算架构，能够使用不同于CPU架构的GPU去处理一些并行化任务，大幅度提升以往只能串行计算的程序的运算速度。CUDA近年来也被广泛应用在游戏、图形动画、CAD和科学计算之中。因此，本文对使用CUDA技术来提高电子响应函数的计算效率进行了研究,希望能够通过研究,我们能够使用CUDA并行计算框架来提高电子响应函数计算速度。本文通过分析程序的主要计算瓶颈代码片段，然后分析代码片段是否能够进行并行化改写，并基于CUDA进行并行化优化，然后通过改写前后程序运行时间的长短来确定CUDA架构对本模型的加速效果。

 

 

关键词：CUDA；GPU加速；电子响应函数； 

目    录

 

1绪论 5

1.1课题背景 5

1.2本文主要工作 6

1.3本文结构安排 6

2相关工作 6

2.1引言 6

2.2 测量磁化率的方法 7

3程序片段与分析 8

3.1程序片段分析 8

3.1.1片段一 8

3.1.2片段二 9

3.1.3片段三 10

3.1.4片段四 11

3.2具体改写步骤 12

3.2.1 优化代码片段3 12

3.2.2 优化代码片段4 13

4实验结果与分析 15

4.1实验结果 15

4.2分析 16

4.3最终结果 17

5总结与展望 17

5.1总结 17

5.2展望 18

参考文献 19

致谢 20

附录 21