Computational strategies for implementation of 2D elastic wave modeling in GPU

Elastic wave modeling presents a challenge to implement since it is a computationally costly procedure. Nowadays, due to GPU increased power jointly with development in HPC computation, it is possible to execute elastic modeling with better execution times and memory use. This study evaluates the pe...

Full description

Autores:
Tipo de recurso:
Fecha de publicación:
2020
Institución:
Universidad Católica de Pereira
Repositorio:
Repositorio Institucional - RIBUC
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:repositorio.ucp.edu.co:10785/13684
Acceso en línea:
https://revistas.ucp.edu.co/index.php/entrecienciaeingenieria/article/view/2016
http://hdl.handle.net/10785/13684
Palabra clave:
Rights
openAccess
License
Derechos de autor 2021 Entre Ciencia e Ingeniería
id RepoRIBUC_0a80996fafbbed85624514d261134196
oai_identifier_str oai:repositorio.ucp.edu.co:10785/13684
network_acronym_str RepoRIBUC
network_name_str Repositorio Institucional - RIBUC
repository_id_str
spelling Computational strategies for implementation of 2D elastic wave modeling in GPUEstrategias computacionales para la implementación de modelado elástico 2D sobre GPUElastic wave modeling presents a challenge to implement since it is a computationally costly procedure. Nowadays, due to GPU increased power jointly with development in HPC computation, it is possible to execute elastic modeling with better execution times and memory use. This study evaluates the performance of 2 strategies for implementing elastic modeling using different kernel launching layouts, CPML memory allocation strategies, and wavefield storage management. The performance measures show that the algorithm, which includes 2D kernel launching layout, CPML reduced memory strategy, and GPU global memory storage to save wavefield cube peaks up to 88.4% better execution time and uses 13.3 times less memory to obtain the same elastic modeling results. There is also an increasing trend of enhancement in execution times and memory savings when working with models of bigger sizes with this strategy.El modelado de onda elástico presenta un reto de implementación debido a que es un procedimiento computacionalmente costoso. En la actualidad, debido al incremento en la potencia en GPU junto con el desarrollo de la computación HPC, es posible ejecutar modelado elástico con mejores tiempos de ejecución y uso de memoria. Este estudio evalúa el desempeño de 2 estrategias para implementar modelado elástico usando diferentes diseños para ejecución de kernel, estrategias de asignación de memoria para el cálculo de CPML y administración del almacenamiento del campo de onda. Las mediciones de desempeño muestran que el algoritmo que incluye diseño de ejecución de kernel 2D, la estrategia de memoria reducida CPML y el almacenamiento en memoria global de GPU del campo de onda alcanza un máximo de 88.4% mejor tiempo de ejecución y utiliza un 13.3 veces menos memoria para obtener los mismos resultados de modelado elástico. Existe también una creciente tendencia de mejora de tiempo de ejecución y ahorro de memoria cuando se trabaja con modelos de tamaños más grandes con esta estrategia.Universidad Católica de Pereira2020-12-312023-08-29T03:49:39Z2023-08-29T03:49:39ZArtículo de revistahttp://purl.org/coar/resource_type/c_6501http://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85info:eu-repo/semantics/articleinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_2df8fbb1application/pdfhttps://revistas.ucp.edu.co/index.php/entrecienciaeingenieria/article/view/201610.31908/19098367.2016http://hdl.handle.net/10785/13684Entre ciencia e ingeniería; Vol 14 No 28 (2020); 52-58Entre Ciencia e Ingeniería; Vol. 14 Núm. 28 (2020); 52-58Entre ciencia e ingeniería; v. 14 n. 28 (2020); 52-582539-41691909-8367spahttps://revistas.ucp.edu.co/index.php/entrecienciaeingenieria/article/view/2016/1866Derechos de autor 2021 Entre Ciencia e Ingenieríahttps://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/deed.es_ESinfo:eu-repo/semantics/openAccesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Páez Chanagá, AndersonRamirez Silva, Ana BeatrizSánchez Galvis, Ivan Javieroai:repositorio.ucp.edu.co:10785/136842025-01-27T23:30:51Z
dc.title.none.fl_str_mv Computational strategies for implementation of 2D elastic wave modeling in GPU
Estrategias computacionales para la implementación de modelado elástico 2D sobre GPU
title Computational strategies for implementation of 2D elastic wave modeling in GPU
spellingShingle Computational strategies for implementation of 2D elastic wave modeling in GPU
title_short Computational strategies for implementation of 2D elastic wave modeling in GPU
title_full Computational strategies for implementation of 2D elastic wave modeling in GPU
title_fullStr Computational strategies for implementation of 2D elastic wave modeling in GPU
title_full_unstemmed Computational strategies for implementation of 2D elastic wave modeling in GPU
title_sort Computational strategies for implementation of 2D elastic wave modeling in GPU
description Elastic wave modeling presents a challenge to implement since it is a computationally costly procedure. Nowadays, due to GPU increased power jointly with development in HPC computation, it is possible to execute elastic modeling with better execution times and memory use. This study evaluates the performance of 2 strategies for implementing elastic modeling using different kernel launching layouts, CPML memory allocation strategies, and wavefield storage management. The performance measures show that the algorithm, which includes 2D kernel launching layout, CPML reduced memory strategy, and GPU global memory storage to save wavefield cube peaks up to 88.4% better execution time and uses 13.3 times less memory to obtain the same elastic modeling results. There is also an increasing trend of enhancement in execution times and memory savings when working with models of bigger sizes with this strategy.
publishDate 2020
dc.date.none.fl_str_mv 2020-12-31
2023-08-29T03:49:39Z
2023-08-29T03:49:39Z
dc.type.none.fl_str_mv Artículo de revista
http://purl.org/coar/resource_type/c_6501
http://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85
info:eu-repo/semantics/article
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.coar.fl_str_mv http://purl.org/coar/resource_type/c_2df8fbb1
status_str publishedVersion
dc.identifier.none.fl_str_mv https://revistas.ucp.edu.co/index.php/entrecienciaeingenieria/article/view/2016
10.31908/19098367.2016
http://hdl.handle.net/10785/13684
url https://revistas.ucp.edu.co/index.php/entrecienciaeingenieria/article/view/2016
http://hdl.handle.net/10785/13684
identifier_str_mv 10.31908/19098367.2016
dc.language.none.fl_str_mv spa
language spa
dc.relation.none.fl_str_mv https://revistas.ucp.edu.co/index.php/entrecienciaeingenieria/article/view/2016/1866
dc.rights.none.fl_str_mv Derechos de autor 2021 Entre Ciencia e Ingeniería
https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/deed.es_ES
info:eu-repo/semantics/openAccess
http://purl.org/coar/access_right/c_abf2
rights_invalid_str_mv Derechos de autor 2021 Entre Ciencia e Ingeniería
https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/deed.es_ES
http://purl.org/coar/access_right/c_abf2
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidad Católica de Pereira
publisher.none.fl_str_mv Universidad Católica de Pereira
dc.source.none.fl_str_mv Entre ciencia e ingeniería; Vol 14 No 28 (2020); 52-58
Entre Ciencia e Ingeniería; Vol. 14 Núm. 28 (2020); 52-58
Entre ciencia e ingeniería; v. 14 n. 28 (2020); 52-58
2539-4169
1909-8367
institution Universidad Católica de Pereira
repository.name.fl_str_mv
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1844494706672664576