Artigo em revista científica Q2
PIC codes in new processors: a full relativistic PIC code in CUDA-enabled hardware with direct visualization
Paulo Abreu (Abreu, P.); Ricardo Fonseca (Fonseca, R. A.); João Madeiras Pereira (Pereira, J. M.); Luís Miguel Oliveira e Silva (Silva, L. O.);
Título Revista
IEEE Transactions on Plasma Science
Ano (publicação definitiva)
2011
Língua
Inglês
País
Estados Unidos da América
Mais Informação
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Abstract/Resumo
Kinetic plasma simulations using an electromagnetic particle-in-cell (PIC) algorithm have become the tool of choice for numerical modeling of several astrophysical and laboratory scenarios, ranging from astrophysical shocks and plasma shell collisions, to high-intensity laser-plasma interactions, with applications to fast ignition and particle acceleration. However, fully relativistic kinetic codes are computationally intensive, and new computing paradigms are required for one-to-one direct modeling of these scenarios. In this paper, we look at the use of modern graphics processing units for PIC algorithm calculations, discussing the implementation of a fully relativistic PIC code using NVIDIA's Compute Unified Device Architecture, also allowing one for simultaneous visualization of simulation results with negligible impact on performance. Details on the algorithm implementation are given, focusing on grid-particle interpolation and current deposition and also on the direct visualization routines. Finally, we present results from a test simulation of an electron/positron plasma shell collision, focusing on code validation and performance evaluation.
Agradecimentos/Acknowledgements
--
Palavras-chave
Parallel algorithms,Plasma simulation,Visualization
  • Ciências Físicas - Ciências Naturais
Registos de financiamentos
Referência de financiamento Entidade Financiadora
SFRH/BD/17870/2004 Fundação para a Ciência e a Tecnologia
GRID/GRI/81800/2006 Fundação para a Ciência e a Tecnologia