基于CPU-GPU异构并行的复杂场地近断层地震动谱元法模拟

作者：巴振宁; 赵靖轩; 吴孟桃; 梁建文

来源：地震学报, 2022, 44(01): 182-193.

DOI：10.11939/jass.20210076

• CPU-GPU异构
• 复杂场地
• 近断层地震动
• 谱元法

利用基于CUDA编程平台实现的工作站级CPU-GPU异构并行方法开展了实际场地近断层地震动谱元法模拟.通过模拟SECE/USGS提供的自发破裂模型TPV15，测试了工作站级CPU-GPU异构并行方法的计算精度与计算效率，并将该方法应用于1679年三河—平谷M8.0地震的强地面运动模拟，以证实该方法对真实设定地震动模拟的适用性.模拟结果显示：CPU-GPU异构并行计算时间较CPU并行计算时间明显减少，加速比最高值分别为CPU 36核和72核的3.04和2.16倍；1679年三河—平谷M8.0地震的强地面模拟结果清晰地体现出近断层地震动的集中性、破裂的方向性、速度脉冲和永久位移等近断层地震动特征以及真实地形对近断层地震动所产生的影响.结果表明，CPU-GPU异构并行方法有效地提高了谱元法模拟的计算效率，可应用于大尺度复杂场地地震波场模拟.

• 单位
  中国地震局; 天津大学