[发明专利]一种基于异步流的地震数据多GPU快速正演计算方法

摘要

本发明公开了一种基于异步流的地震数据多GPU快速正演计算方法。所述方法将地震数据按照慢维域进行分割，分割的子域个数与GPU数目相同，将每个子域的数据分配给一个GPU进行计算；实现各GPU两两之间双向实时通信；采用多异步流技术控制计算流程。通过所述方法既可以保证高效率实施大数据体正演计算，又可以使双GPU计算效率与单GPU相比达到2:1。

主权项

1.一种基于异步流的地震数据多GPU快速正演计算方法，其特征在于：所述方法将地震数据按照慢维域进行分割，分割的子域个数与GPU数目相同，将每个子域的数据分配给一个GPU进行计算；实现各GPU两两之间双向实时通信；采用多异步流技术控制计算流程；所述方法包括以下步骤：1）基于异步流的慢维域分解；2）实现两两GPU卡间直接的通讯；3）多异步流的计算策略；所述步骤1）包括以下子过程：a）沿着慢维域将模型空间等分为n份，n等于GPU的个数；b）将每一个子模型域的网格波场值分配给一个GPU实施计算；c）将对应子模型域的网格点波场值分配到每个GPU的不同线程进行并行计算；所述步骤2）的实现过程是：在每个子模型域同时设置交换区域及对应的接收区域，用于保证两个GPU之间的实时通讯；各GPU的接收区域用于接收对方GPU的交换区域计算更新的波场，以实现两卡之间的实时通信，保证波场的连续传播；所述步骤3）包括以下子过程：a）N个交换区域进行波场递推，与此同时N个GPU分别计算模型主体中的对应区域，2N个进程并发执行，这2N个区域的计算采用2N个不同的异步流实现并发计算；b）计算过程中，发送交换区域拷贝的任务进程，即各GPU的接收区域，等待对方GPU的交换区域更新的波场拷入，这种具有先后顺序的计算，采用流技术控制，具体指通过同一个流来控制这些顺序任务，使之位于一个队列，这种GPU之间的直接通信，就是P2P技术。