| 摘要 | 第5-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 第一章 绪论 | 第10-16页 |
| 1.1 论文选题背景及意义 | 第10-11页 |
| 1.2 GPU技术的发展现状 | 第11-13页 |
| 1.3 粒子模拟的并行发展现状 | 第13-14页 |
| 1.4 本文的主要工作与创新 | 第14页 |
| 1.5 本论文的结构安排 | 第14-16页 |
| 第二章 GPU并行计算技术 | 第16-29页 |
| 2.1 早期的GPGPU编程 | 第16页 |
| 2.2 CUDA的诞生与发展 | 第16-21页 |
| 2.2.1 CUDA基本介绍 | 第16-18页 |
| 2.2.2 CUDA寻址技术的发展 | 第18-21页 |
| 2.3 单GPU异构编程系统 | 第21-24页 |
| 2.3.1 单GPU异构编程物理结构 | 第21-22页 |
| 2.3.2 单GPU CUDA编程模型 | 第22-24页 |
| 2.4 Multi-GPUs异构编程系统 | 第24-28页 |
| 2.4.1 Multi-GPUs异构编程物理结构 | 第24-25页 |
| 2.4.2 Multi-GPUs CUDA编程模型 | 第25-28页 |
| 2.5 本章小结 | 第28-29页 |
| 第三章 LPICMCC++及其并行实现方案介绍 | 第29-40页 |
| 3.1 LPICMCC++求解器及数理模型概述 | 第29-31页 |
| 3.1.1 LPICMCC++求解器概述 | 第29页 |
| 3.1.2 LPICMCC++求解器数理模型 | 第29-31页 |
| 3.2 LPICMCC++串行程序实现 | 第31-33页 |
| 3.2.1 PIC/MCC模拟流程 | 第31-32页 |
| 3.2.2 LPICMCC++程序热点剖析 | 第32-33页 |
| 3.2.3 改进后的程序数据结构 | 第33页 |
| 3.3 LPICMCC++的单GPU并行程序概述 | 第33-36页 |
| 3.3.1 单GPU并行模拟流程 | 第33-34页 |
| 3.3.2 单GPU并行调用模式 | 第34-35页 |
| 3.3.3 单GPU并行模式分析 | 第35-36页 |
| 3.4 LPICMCC++的Multi-GPUs并行的实现 | 第36-39页 |
| 3.4.1 Multi-GPUs并行模拟流程 | 第36-37页 |
| 3.4.2 Multi-GPUs模式下数据调用 | 第37页 |
| 3.4.3 Multi-GPUs模式下程序执行模式 | 第37-39页 |
| 3.5 本章小结 | 第39-40页 |
| 第四章 LPICMCC++的Multi-GPUs并行实现 | 第40-47页 |
| 4.1 引言 | 第40页 |
| 4.2 粒子加速模块并行实现 | 第40-42页 |
| 4.2.1 CPU粒子加速模块模拟算法 | 第40-42页 |
| 4.2.2 粒子加速模块Multi-GPUs并行实现 | 第42页 |
| 4.3 场模块并行实现 | 第42-46页 |
| 4.3.1 场模块模拟算法 | 第42-45页 |
| 4.3.2 场模块Multi-GPUs并行实现 | 第45-46页 |
| 4.4 本章小结 | 第46-47页 |
| 第五章 并行实现与结果分析 | 第47-59页 |
| 5.1 实验平台和实验参数设定 | 第47-49页 |
| 5.1.1 实验平台介绍 | 第47-48页 |
| 5.1.2 实验参数设定 | 第48-49页 |
| 5.2 结果验证与对比 | 第49-56页 |
| 5.2.1 不同周期下的结果验证 | 第49-55页 |
| 5.2.2 误差分析 | 第55-56页 |
| 5.3 加速比 | 第56-58页 |
| 5.3.1 粒子加速模块的加速比 | 第56-57页 |
| 5.3.2 场模块的加速比 | 第57-58页 |
| 5.4 本章小结 | 第58-59页 |
| 第六章 总结 | 第59-60页 |
| 致谢 | 第60-61页 |
| 参考文献 | 第61-64页 |
