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A Survey on Parallel Computing and its Applications in Data-Parallel Problems Using GPU Architectures
Indexado
WoS WOS:000328282600001
Scopus SCOPUS_ID:84887710331
DOI 10.4208/CICP.110113.010813A
Año 2014
Tipo revisión

Citas Totales

Autores Afiliación Chile

Instituciones Chile

% Participación
Internacional

Autores
Afiliación Extranjera

Instituciones
Extranjeras


Abstract



Parallel computing has become an important subject in the field of computer science and has proven to be critical when researching high performance solutions. The evolution of computer architectures (multi-core and many-core) towards a higher number of cores can only confirm that parallelism is the method of choice for speeding up an algorithm. In the last decade, the graphics processing unit, or GPU, has gained an important place in the field of high performance computing (HPC) because of its low cost and massive parallel processing power. Super-computing has become, for the first time, available to anyone at the price of a desktop computer. In this paper, we survey the concept of parallel computing and especially GPU computing. Achieving efficient parallel algorithms for the GPU is not a trivial task, there are several technical restrictions that must be satisfied in order to achieve the expected performance. Some of these limitations are consequences of the underlying architecture of the GPU and the theoretical models behind it. Our goal is to present a set of theoretical and technical concepts that are often required to understand the GPU and its massive parallelism model. In particular, we show how this new technology can help the field of computational physics, especially when the problem is data-parallel. We present four examples of computational physics problems; n-body, collision detection, Potts model and cellular automata simulations. These examples well represent the kind of problems that are suitable for GPU computing. By understanding the GPU architecture and its massive parallelism programming model, one can overcome many of the technical limitations found along the way, design better GPU-based algorithms for computational physics problems and achieve speedups that can reach up to two orders of magnitude when compared to sequential implementations.

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Disciplinas de Investigación



WOS
Physics, Mathematical
Scopus
Sin Disciplinas
SciELO
Sin Disciplinas

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Publicaciones WoS (Ediciones: ISSHP, ISTP, AHCI, SSCI, SCI), Scopus, SciELO Chile.

Colaboración Institucional



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Autores - Afiliación



Ord. Autor Género Institución - País
1 NAVARRO-GUERRERO, CRISTOBAL ALEJANDRO Hombre Universidad de Chile - Chile
Centro de Estudios Científicos - Chile
2 HITSCHFELD-KAHLER, NANCY VIOLA Mujer Universidad de Chile - Chile
3 Mateu, Luis Hombre Universidad de Chile - Chile

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Origen de Citas Identificadas



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Citas identificadas: Las citas provienen de documentos incluidos en la base de datos de DATACIENCIA

Citas Identificadas: 9.09 %
Citas No-identificadas: 90.91 %

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Citas identificadas: Las citas provienen de documentos incluidos en la base de datos de DATACIENCIA

Citas Identificadas: 9.09 %
Citas No-identificadas: 90.91 %

Financiamiento



Fuente
CONICYT
Fondecyt Project

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Agradecimientos



Agradecimiento
Special thanks to Conicyt for funding the PhD program of the first author Cristobal A. Navarro and to the reviewers of Communications in Computational Physics Journal for improving the quality of this survey. This work was supported by Fondecyt Project No. 1120495. Finally, thanks to Renato Cerro for improving the English of this manuscript.

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