仪器仪表学报

作者：汪静静，孟红记，阳 剑，谢 植

单位：汪静静,1.东北大学信息科学与工程学院,,孟红记,1.东北大学信息科学与工程学院,,阳 剑,1.东北大学信息科学与工程学院,,谢 植,1.东北大学信息科学与工程学院,

关键词：GPU-CA异构;并行算法;凝固组织结构;加速比;软测量模型

基金：国家自然科学基金(51634002)项目资助

铸坯凝固组织结构软测量模型算法复杂,计算量大,求解耗时长,基于中央处理器(CPU)的串行求解方法难以适应大尺寸铸件的预测需求。为了提高模型的计算效率,提出一种基于图形处理器(GPU)异构并行的元胞自动机(CA)软测量模型。首先设计GPU-CA异构并行算法,消除元胞之间的数据依赖和数据竞争问题,优化数据并行度;其次设计多流任务调度方案,解决单流中独立任务互相等待的问题,提高任务并行度;最后,使用某钢厂大型连铸机生产的两个钢种进行模型测试,预测结果与钢厂实验数据有较高的吻合度,等轴晶率误差约分别为1%和1.5%,温度与实测温度的最大相对误差为1.37%。与CPU计算精度相同的情况下,GPU的计算加速比高达数百倍,极大地提高了模型的计算速度。

来源：2022年第11期

《仪器仪表学报》期刊编辑部

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