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Pu, Yanheng最新论文:蒙特卡罗粒子输运中点通量计算的CPU-GPU耦合加速方法

论论资讯 | 2024-02-28 1热度

Radiation Protection Dosimetry

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CPU-GPU-coupled acceleration method for point flux calculation in Monte Carlo particle transport

Yanheng Pu; Zhen Wu; Yisheng Hao; Shenshen Gao; Rui Qiu; Hui Zhang; Junli Li

Published:2024-02-26
DOI:10.1093/rpd/ncae032

研究背景

在当今社会,人们对辐射保护的需求越来越高。在辐射保护领域,蒙特卡罗粒子输运模拟是一种常用的方法。在这种方法中,点通量测量是一种方差缩减技术,其在小探测器中表现良好,并广泛应用于源-探测器问题和局部点剂量计算中。然而,在大规模点通量测量计算中使用它将增加大量计算时间。因此,如何提高点通量计算的效率成为当前研究领域存在的问题。

研究内容

为了解决上述问题,研究人员提出了一种CPU-GPU耦合加速方法。该方法将粒子输运计算的复杂逻辑和计算密集部分分别分配给CPU和GPU。这种方法极大地提高了大规模点通量测量的效率,为后续剂量计算和其他相关步骤提供了重要便利。通过使用NUREG/CR-6115 PWR基准问题,我们通过比较纯CPU程序和我们的CPU-GPU加速程序的性能来验证我们的方法。结果表明,加速程序的光子点通量估计结果与纯CPU程序相同,但速度提高了约50倍。

研究意义

这项研究提出了一种新的方法来提高大规模点通量测量的效率,为辐射保护领域的相关研究提供了重要的技术支持。此外,这种方法还可以应用于其他领域的粒子输运模拟,具有广泛的应用前景。

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