《国家大学生创新实践计划申请答辩PPT》由会员分享，可在线阅读，更多相关《国家大学生创新实践计划申请答辩PPT（21页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、国家大学生创新实践计划GPU与CPU协同并行运算的预测反褶积技术中国海洋大学大学“国家大学生创新性实验计划”答辩材料项目名称： GPU与CPU协同并行运算的预测反褶积技术项目成员：薛清峰 2009级地球信息科学与技术胡昊 2009级地球信息科学与技术谭萍 2009级地球信息科学与技术指导老师：姜秀萍中国海洋大学大学“国家大学生创新性实验计划”答辩材料项目背景近几年在国际上才刚刚起步的GPUCPU协同并行运算技 术，可在保证计算精度的前提下大幅度提高计算效率的 同时明显降低计算机集群的规模和硬件成本，已经成为 高性能密集地震资料运算的发展趋势。因此，开展 GPUCPU协同并行运算技术的研究具有重
2、要的实用价值。中国海洋大学大学“国家大学生创新性实验计划”答辩材料GPU/CPU在地球物理中的应用中国海洋大学大学“国家大学生创新性实验计划”答辩材料地球物理的海量 计算量的应用需 求推动了计算技 术的快速发展。 在过去40年间地 球物理计算的发 展历程，已经经 历了四次重大变 革。而GPU/CPU 协同计算技术在 经历近几年的飞 速发展后已然有 了实现第五次变 革的趋势。20世纪纪70年代20世纪纪80年代20世纪纪90年代21世纪纪初2007年后通过实测数据对比分析，1440平方地震数据逆时偏移，512核PC 机群需近7个月时间，而12节点GPUCPU协同并行计算只需41天 。中国海洋大学
3、大学“国家大学生创新性实验计划”答辩材料处处理系统统CPPC处处理系统统PC机群处处理系统统商业软业软件硬 件 环环 境CPU配置 12节节点 各节节点单单CPU 四核 主频：3.0 核数：4864节节点 双CPU 四核； 主频：3.0 核数：64x8=512GPU配置12节节点 型号:Nvidia Tesla1070 核数：4*240=960无应应用软软件GPUCPU协协同并行计计算 逆时时深度偏移双程波深度偏移测测 试试 情 况面积积（Km2）试验试验 300平方（实际实际 数据1440平方） 数据量(Gb)487（2300） 采样样（ms）2 FLOD120 道长长（ms）6000 面元
4、（m）25x25 偏移炮数2932830678 延拓深度5000 5000 时间延拓0.4ms0.4ms 子波主频 F=20F=18 作业业运行时间时间 205小时时=8.5天（41）1008小时时=42天（201） 平均每炮时间0.42分钟1.97分钟上表数据引用中国石油勘探开发研究院西北分院研究成果项目指导意义本项目将以预测反褶积压制多次波为例开展GPU与 CPU协同并行运算技术的研究，同时分析GPUCPU协同并 行运算与CPU串行运算的计算效率和计算效果，其成果 还将对其它方面的信息处理具有很好的指导意义。中国海洋大学大学“国家大学生创新性实验计划”答辩材料关键技术 1.九大模块并行程序
5、编写： （1）FFT（快速付氏变换）并行算法； （2）矩阵乘积并行算法； （3）线性方程组数值求解的并行算法； （4）褶积计算的并行算法； （5）相关计算的并行算法； （6）时变带通滤波的并行算法； （7）时变脉冲反褶积的并行算法； （8）时变预测反褶积的并行算法； （9）时变带通滤波与反褶积的组合并行算法。中国海洋大学大学“国家大学生创新性实验计划”答辩材料关键技术2.分析GPUCPU协同并行运算效率，分析影响并行计算 效率的主要环节，改进并行算法与程序，进一步提高 GPUCPU协同并行运算的效率；中国海洋大学大学“国家大学生创新性实验计划”答辩材料中国海洋大学大学“国家大学生创新性实验计划
6、”答辩材料中国海洋大学大学“国家大学生创新性实验计划”答辩材料项目创新性中国海洋大学大学“国家大学生创新性实验计划”答辩材料1.GPU在高性能科学计算中的应用，是最近几年刚刚兴 起的，以GPU作为开发工具完成软件处理平台，国内外 都属于科研前沿范畴。 2.由于地球物理的复杂性和较高的软硬件要求，以GPU 和地球物理相结合进行带有应用性软件平台开发的大学 生创新计划在国内高校中尚属空白。项目进度与安排分为文献查阅、实验路线设计、程序编写、效果分析 与程序优化、实际数据处理、撰写论文或研究报告、结 题和答辩、成果推广或论文发表一共9个阶段中国海洋大学大学“国家大学生创新性实验计划”答辩材料具体安排
7、文献查阅: 2011年08月-2011年09月 实验路线设计: 2011年09月-2011年10月 资料获取和制定初步的实验方案。 程序编写: 2011年10月-2012年02月 程序模模块的设计和编写，以及QT界面的搭建。 效果分析与程序优化: 2012年02月-2012年04月 计算效率分析与程序优化研究。 实际数据处理: 2012年04月-2012年05月将编写的程序模块应用到实际数据的处理中去 撰写论文或研究报告: 2012年05月-2012年06月 结题和答辩: 2012年06月-2012年07月 成果推广或论文发表: 2012年07月-2012年08月中国海洋大学大学“国家大学生创
8、新性实验计划”答辩材料项目可行性中国海洋大学大学“国家大学生创新性实验计划”答辩材料1.项目技术支撑本项目依托海洋地球科学学院地球探测软件技术实验室开展工作，该实 验室已拥有PC集群、GPU集群、服务器集群、工作站等设备和MBP2.0软 件系统如下： PC集群设备由69个Sun Fire V20z节点和2个Sun Fire V40z节点（AMD 处理器）构成。 GPU集群由5个曙光A620r-T GPU节点（AMD处理器）、5台W560i图形工 作站、1台Force 10 C150交换机构成。 SunV880服务器集群由3台SunV880服务器构成。 Sun Ultra80工作站共计3台。 3
9、6英寸OYO热敏绘图仪。 磁盘阵列（6台总容量45T）。 包含有150余个组合功能模块的MBP2.0软件系统。中国海洋大学大学“国家大学生创新性实验计划”答辩材料2.项目人员支撑(1).组员优势薛清峰：获得学习优秀二等奖学金，实践奖学金和优秀 学生干部、优秀学生、优秀团员等称号有较强的沟 通协调和组织能力。 谭萍：连续两年获得国奖奖学金者，有着扎实的数学和 专业基础知识。 胡昊：丰富的编程经验，精通QT，以及GPU编程工具 CUDA，其参赛作品入选英伟达公司的2011年的cuda 大赛复赛。中国海洋大学大学“国家大学生创新性实验计划”答辩材料(2).指导老师我们的指导老师姜秀萍老师在海洋地球科
10、 学学院地球探测软件技术实验室已经进行 了多年的相关科研工作的经验，能够提供 充分的理论指导和技术支持。中国海洋大学大学“国家大学生创新性实验计划”答辩材料项目进展情况中国海洋大学大学“国家大学生创新性实验计划”答辩材料本课题是中国海洋大学本科生研究发展计划（OUC- SRDP）重点项目GPU与CPU协同并行运算的地震资料 滤波技术的进一步深化和拓展。 在SRDP的近三个月的进展中，我们项目通过自己的 努力和钻研，以超出我们计划的速度初步完成了一 下成果： 1.完成了八个算法模块单元的初步编写。 2.利用QT完成了软件界面的的初步搭建 3.利用我们自己的编写的程序，初步实现了SEG-Y文 件的读写中国海洋大学大学“国家大学生创新性实验计划”答辩材料预期成果1. 一套GPU/CPU协同并行运算的预测反褶积压 制多次波的软件平台； 2. 一套实际生产数据的地震资料处理成果； 3. 若干份技术研究报告； 4. 争取发表论文1篇。 中国海洋大学大学“国家大学生创新性实验计划”答辩材料中国海洋大学大学“国家大学生创新性实验计划”答辩材料
