| 摘要 | 第1-4页 |
| Abstract | 第4-8页 |
| 第1章 引言 | 第8-13页 |
| ·课题背景 | 第8-10页 |
| ·CPU-GPU 异构架构概述 | 第8-9页 |
| ·CPU-FPGA 异构架构概述 | 第9-10页 |
| ·课题研究介绍 | 第10-13页 |
| ·研究目标和内容 | 第10-11页 |
| ·研究的意义 | 第11页 |
| ·论文的组织结构 | 第11-13页 |
| 第2章 基于 FPGA 的反应堆物理计算方法可行性研究 | 第13-26页 |
| ·FPGA 的发展现状 | 第13-16页 |
| ·Xilinx FPGA | 第14-15页 |
| ·Altera FPGA | 第15页 |
| ·开发平台的选择 | 第15-16页 |
| ·FPGA 在科学计算中的应用 | 第16-20页 |
| ·FPGA 在统计力学中的应用 | 第16-18页 |
| ·FPGA 在量子力学中的应用 | 第18-19页 |
| ·FPGA 在遗传算法中的应用 | 第19-20页 |
| ·反应堆物理计算方法简介 | 第20-24页 |
| ·基于确定论的反应堆物理计算方法 | 第20-23页 |
| ·基于蒙卡方法的反应堆物理计算方法 | 第23-24页 |
| ·小结 | 第24-26页 |
| 第3章 FPGA 的浮点数运算实现方法 | 第26-38页 |
| ·FPGA 固有 IP 核使用方法 | 第26-31页 |
| ·IP 核简介 | 第26-27页 |
| ·浮点数四则运算 IP 和工具使用 | 第27-31页 |
| ·浮点数运算数制 | 第31-33页 |
| ·二进制小数 | 第31页 |
| ·IEEE 浮点数的表示方法 | 第31-32页 |
| ·浮点数的规格化值 | 第32页 |
| ·浮点数的舍入 | 第32-33页 |
| ·FPGA 浮点运算单元仿真 | 第33-37页 |
| ·浮点加法器 | 第34-35页 |
| ·浮点乘法器 | 第35-36页 |
| ·浮点除法器 | 第36-37页 |
| ·小结 | 第37-38页 |
| 第4章 扩散方程的 FPGA 求解实现方法 | 第38-61页 |
| ·扩散方程的处理 | 第38-42页 |
| ·一维扩散方程的数值解法 | 第38-41页 |
| ·多维扩散方程的数值解法 | 第41-42页 |
| ·Godiva 基准模型验证计算 | 第42-49页 |
| ·Godiva 基准模型简介 | 第42-43页 |
| ·系统模型框图 | 第43-44页 |
| ·系统计算流程设计 | 第44页 |
| ·模型参数矩阵的生成 | 第44-45页 |
| ·内迭代模块设计 | 第45-49页 |
| ·扩散方程求解实现的综合设计 | 第49页 |
| ·内迭代仿真结果 | 第49-51页 |
| ·Godiva 基准模型计算结果 | 第51-52页 |
| ·Godiva 基准模型的计算结果对比分析 | 第52-56页 |
| ·解析法求解 | 第52-53页 |
| ·输运理论 Sn 方法求解 | 第53-56页 |
| ·小结 | 第56页 |
| ·Godiva 模型 FPGA 求解加速效果分析 | 第56-59页 |
| ·小结 | 第59-61页 |
| 第5章 不同并行异构平台计算加速特点分析 | 第61-79页 |
| ·同构并行计算应用与特点 | 第61-63页 |
| ·在反应堆物理计算中 GPU 加速算法的应用及发展趋势 | 第63-68页 |
| ·GPU 的发展现状 | 第63-64页 |
| ·Nvidia GPU 架构简介 | 第64-65页 |
| ·CUDA 编程模式简介 | 第65-66页 |
| ·用 GPU 加速反应堆物理计算 | 第66页 |
| ·GPU 加速的未来发展方向 | 第66-68页 |
| ·GPU 加速效果分析 | 第68-76页 |
| ·三维扩散基准题简介 | 第68-69页 |
| ·GPU 扩散程序简介 | 第69页 |
| ·GPU 程序计算时间分析 | 第69-70页 |
| ·GPU 与 CPU 单核计算性能比较 | 第70-72页 |
| ·GPU 并行性能测试 | 第72-75页 |
| ·GPU 整体加速效果分析 | 第75-76页 |
| ·FPGA 与 GPU 异构架构的对比 | 第76-78页 |
| ·小结 | 第78-79页 |
| 第6章 结论 | 第79-80页 |
| 参考文献 | 第80-82页 |
| 致谢 | 第82-84页 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 | 第84页 |