【摘要】 本发明提供一种在GPU上利用多体作用模型进行粒子计算的方法， 包括：在加载有GPU的计算机上，将粒子系统中粒子的属性信息以及每 个粒子的邻近粒子的标号信息保存到系统内存中；然后再传输到GPU的 全局内存中，并在全局内存中为每个粒子对其邻近粒子施加的作用力开辟 存储数组；为每一个粒子单独分配一个GPU中的计算线程；根据建立的 粒子间多体相互作用模型记下本线程计算粒子的所有受力，同时保存其对 邻近粒子的受力；把保存的每一个粒子邻近粒子的受力从全局内存中读 入，并加和到相应标号的粒子身上，得到粒子所受到的完整作用力；在 GPU上计算每个粒子的势能，并将结果输出到系统内存上，由CPU统计 并计算单粒子平均势能。 【专利类型】发明申请 【申请人】中国科学院过程工程研究所 【申请人类型】科研单位 【申请人地址】100190北京市海淀区中关村北二条1号 【申请人地区】中国 【申请人城市】北京市 【申请人区县】海淀区 【申请号】CN200810222937.8 【申请日】2008-09-23 【申请年份】2008 【公开公告号】CN101685530A 【公开公告日】2010-03-31 【公开公告年份】2010 【授权公告号】CN101685530B 【授权公告日】2011-12-14 【授权公告年份】2011.0 【IPC分类号】G06T1/20 【发明人】侯超峰; 陈飞国; 葛蔚; 李静海 【主权项内容】1、一种利用多体作用模型进行粒子计算的方法，其特征在于，该方 法在加载有图形处理单元GPU的计算机上实现，所述GPU包括计算内核、 全局内存、共享内存、常量内存以及纹理内存；该方法包括： 步骤1)、将粒子系统中粒子的属性信息以及每个粒子的邻近粒子的标 号信息保存到所述计算机的系统内存中，所述粒子的属性信息包括初始的 位置、速度、加速度、势能，以及粒子标号、粒子种类； 步骤2)、将所述系统内存中的粒子属性信息以及每个粒子的邻近粒子 标号信息传输到所述GPU的全局内存中，并在所述全局内存中为每个粒 子对其邻近粒子施加的作用力开辟存储数组； 步骤3)、为所述粒子系统中的每一个粒子单独分配一个所述GPU中 的计算线程； 步骤4)、在为粒子所分配的线程上，根据所述的多体作用模型计算线 程所对应粒子的势能，然后通过对势能求导的力计算模型获取该粒子所受 到的作用力，并将粒子对其各个邻近粒子的作用力存储在所述GPU的共 享内存中，待与所有邻近粒子相互作用计算完毕后，再将所述粒子对邻近 粒子的作用力写回到步骤2)所得到的在全局内存中开辟的力存储数组中； 步骤5)、在为粒子所分配的线程上，根据本线程计算的对应粒子标号， 把步骤4)中该粒子邻近粒子所在线程计算的对本粒子的受力从所述全局内 存的存储数组中读出，然后再累加到步骤4)计算得到的粒子所受到的作 用力上，得到粒子所受到的完整作用力； 步骤6)、根据步骤5)计算得到的粒子所受到的完整作用力确定粒子 的加速度，然后由运动方程结合所述属性信息中初始的位置、速度信息， 计算下一时刻的速度与位置； 步骤7)、重复执行上述的粒子作用力计算、加速度计算、速度与位置 计算操作，直至整个粒子系统达到稳定状态或满足用户所要求的重复计算 次数。 【当前权利人】中国科学院过程工程研究所 【当前专利权人地址】北京市海淀区中关村北二条1号 【统一社会信用代码】12100000400012262T 【引证次数】1.0 【被引证次数】25 【他引次数】1.0 【被自引次数】5.0 【被他引次数】20.0 【家族引证次数】5.0 【家族被引证次数】26
