Mapeando e Avaliando Soluções Paralelas para Equações Diferenciais Ordinárias do tipo Stiff em Arquiteturas Heterogêneas baseadas em FPGAs

• Processo: 19/08153-7
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
• Data de Início da vigência: 15 de setembro de 2019
• Data de Término da vigência: 14 de setembro de 2020
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Ciência da Computação - Sistemas de Computação
• Pesquisador responsável: Eduardo Marques
• Beneficiário: Carlos Alberto Oliveira de Souza Junior
• Supervisor: Joao Manuel Paiva Cardoso
• Instituição Sede: Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: 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
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Fpga | Gpu | Paralelo | Sistema-heterogêneo | Solver-implícito | Computação Reconfigurável

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.

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

OLIVEIRA DE SOUZA JUNIOR, CARLOS ALBERTO; BISPO, JOAO; CARDOSO, JOAO M. P.; DINIZ, PEDRO C.; MARQUES, EDUARDO. Exploration of FPGA-Based Hardware Designs for QR Decomposition for Solving Stiff ODE Numerical Methods Using the HARP Hybrid Architecture. ELECTRONICS, v. 9, n. 5, MAY 2020. (13/07375-0, 19/08153-7, 17/14268-6)