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基于自适应线程束的GPU并行粒子群优化算法
  • ISSN号:1001-9081
  • 期刊名称:《计算机应用》
  • 时间:0
  • 分类:TP301.6[自动化与计算机技术—计算机系统结构;自动化与计算机技术—计算机科学与技术]
  • 作者机构:武汉大学计算机学院,武汉430072
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(61472289);湖北省自然科学基金资助项目(2015CFB254).
中文摘要:

基于统一计算设备架构(CUDA)对图形处理器(GPU)下的并行粒子群优化(PSO)算法作改进研究。根据CUDA的硬件体系结构特点,可知Block是串行执行的,线程束(Warp)才是流多处理器(SM)调度和执行的基本单位。为了充分利用Block中线程的并行性,提出基于自适应线程束的GPU并行PSO算法:将粒子的维度和线程相对应;利用GPU的Warp级并行,根据维度的不同自适应地将每个粒子与一个或多个Warp相对应;自适应地将一个或多个粒子与每个Block相对应。与已有的粗粒度并行方法(将每个粒子和线程相对应)以及细粒度并行方法(将每个粒子和Block相对应)进行了对比分析,实验结果表明,所提出的并行方法相对前两种并行方法,CPU加速比最多提高了40。

英文摘要:

The parallel Particle Swarm Optimization (PSO) algorithm was improved through Graphics Processor Unit (GPU) based on Compute Unified Device Architecture (CUDA). According to the structural characteristics of the CUDA hardware system, it can be concluded that block is executed serially and the basic scheduled and executive unit of Streaming Multiproeessor (SM) is warp. GPU parallel PSO algorithm based on adaptive warp was carried out in order to make full use of thread parallelism in the block. The dimensions of particles were corresponded to the threads of particles. Each particle was corresponded to one or more warps in accordance with its self-dimension adaptively by using the warp level parallelism of GPU. One or more particles were corresponded to each block. Comparison with the existing coarse-grained parallel approach (corresponding each particle to the thread) and fine-grained parallel approach (corresponding each particle to the block) was made, and the experimental results show that the proposed parallel approach achieves CPU speed-up ratio of 40 more than two kinds of approaches mentioned above.

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期刊信息
  • 《计算机应用》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:四川省科学技术协会
  • 主办单位:四川省计算机学会中国科学院成都分院
  • 主编:张景中
  • 地址:成都市人民南路四段九号科分院计算所
  • 邮编:610041
  • 邮箱:xzh@joca.cn
  • 电话:028-85224283
  • 国际标准刊号:ISSN:1001-9081
  • 国内统一刊号:ISSN:51-1307/TP
  • 邮发代号:62-110
  • 获奖情况:
  • 全国优秀科技期刊一等奖,国家期刊奖提名奖,中国期刊方阵双奖期刊,中文核心期刊,中国科技核心期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,波兰哥白尼索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:53679