GPU-basierte Beschleunigung der diskreten Dipol-Approximation für Streulichtsimulationen

Abstract

Die Diskrete Dipol-Approximation (DDA) ist ein numerisches Verfahren zur winkelaufgelösten Simulation von Lichtstreuung an Nanopartikeln. Die Durchführung des Verfahrens ist, insbesondere bei großen Partikeln oder hohen Brechungsindizes, sehr rechenaufwendig. Diese Arbeit beschleunigt die DDA durch Parallelisierung auf Grafik-Hardware. Hierfür werden die für eine Performance-Steigerung relevanten Operationen identifiziert und auf die Grafikkarten-Architektur angepasst. Die im Rahmen dieser Arbeit entwickelte parallele Implementierung erreicht gegenüber einer äquivalenten sequentiellen Implementierung eine Beschleunigung um den Faktor drei bis vier.