[发明专利]基于GPU集群的城市一般建筑群震害分析的计算加速方法

摘要

本发明提供一种基于GPU集群的城市一般建筑群震害分析的计算加速方法，属于土木工程防灾减灾技术领域。该方法包括基于单个GPU的一般建筑震害分析并行计算方法和基于GPU集群的静态负载均衡策略。在单GPU上，根据要计算的建筑数量开辟线程，每条线程对应一栋建筑，采用中心差分法求解动力方程，完成一栋建筑的震害计算。进而评估多个GPU的计算性能和可用显存，并确定每栋建筑评估所需内存，在显存允许下优先将计算任务分配给计算性能高的GPU，直到所有任务都被分配完成。本发明为大规模的城市一般建筑群震害分析提供了加速计算手段，可实现近实时的地震后城市建筑震害评估，以科学指导震后城市救援工作。

主权项

一种基于GPU集群的城市一般建筑群震害分析的计算加速方法，其特征在于：包括基于单个GPU的一般建筑震害分析并行计算方法和基于GPU集群的静态负载均衡策略两部分，具体过程如下：(1)基于单个GPU的一般建筑震害分析并行计算方法：首先，将计算数据由计算机内存复制到GPU显存中，然后根据建筑数量开辟GPU线程，每一条线程对应一个建筑计算任务，在GPU中进行求解，最后，将每栋建筑的计算结果由GPU显存复制到计算机内存中；(2)基于GPU集群的静态负载均衡策略：采用一组配有GPU的计算机搭建GPU集群，该组计算机被分为一个Host，余下的为Slaves，采用静态负载均衡策略，将一般建筑群的震害分析任务分配到不同的Slave上。