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Mapeando e avaliando soluções paralelas para equações diferenciais ordinárias do tipo stiff em arquiteturas heterogêneas baseadas em FPGAs

Processo: 19/08153-7
Linha de fomento:Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
Vigência (Início): 15 de setembro de 2019
Vigência (Término): 14 de setembro de 2020
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Ciência da Computação - Sistemas de Computação
Pesquisador responsável:Eduardo Marques
Beneficiário:Carlos Alberto Oliveira de Souza Junior
Supervisor no Exterior: Joao Manuel Paiva Cardoso
Instituição-sede: Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
Local de pesquisa : Universidade do Porto (UP), Portugal  
Vinculado à bolsa:17/14268-6 - Mapeamento e validação de equações diferenciais ordinárias em arquiteturas de computadores heterogêneas, BP.DR
Assunto(s):Computação reconfigurável   Circuitos FPGA

Resumo

Nesta tese, nós estamos particularmente interessados na aceleração da reatividade química que é modelado por um sistema de equações diferenciais em arquiteturas heterogêneas compostas de CPUs e aceleradores, onde os aceleradores podem ser FPGA ou GPU. Pretende-se exploração a precisão mista em ambos os aceleradores. Nosso estudo de caso é o CCATT-BRAMS dado que nosso projeto atual é uma continuação do trabalho de mestrado. Durante o projeto anterior, foi usado o método Rosenbrock no CCATT-BRAMS, onde foi implementado o método de Jacobi para melhorar o problema Ax = b. Esta pesquisa pretende explorar mais afundo os métodos implicítos para equações do tipo stiff em OpenCL. Na revisão da literatura, foi identificado cinco algoritmos base para resolver o problema da reatividade química usando EDOs, eles são: Quasi-Steady-State-Approximation, Backward differentiation formulas, Runge-Kutta, Rosenbrock, and Waveform Relaxation. Durante o projeto BEPE, é pretendido usar o LARA e o ANTAREX, ambas as linguagens são DSLs, para o tuning da precisão e refatoração de código.