Simulation von biogeochemischen Prozessen in 3-D auf GPUs

Ziel der Arbeit war es, eine bereits bestehende Software zur Simulation von marinen Ökosystemmodellen auf Hochleistungsrechnern für die Berechnung auf Grafikkartenprozessoren (GPUs) anzupassen. Hier sollte zunächst eine Grafikkarte genutzt werden. Die verwendete Software wurde an unserem Lehrstuhl in der Programmiersprache C entwickelt und basiert auf einer numerischen Bibliothek (PETSc). Ihre Besonderheit ist, dass sie traditionell in FORTRAN geschriebene biogeochemische Modelle über eine dafür definierte Schnittstelle an die globale Ozeanzirkulation ankoppeln kann. In dieser Arbeit wurde zum ersten Mal die gesamte Software auf eine GPU transferiert. Dazu mussten die Software und die darin verwendete Bibliothek angepasst werden, sowie die FORTRAN-Modelle für die GPU-Hardware übersetzt werden. Dabei sollten die ursprünglichen Eigenschaften erhalten bleiben, insbesondere die FORTRAN- Schnittstelle.

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