Acelerando a Modelagem Sísmica Fletcher em GPUs por meio do uso de Shared Memory
Resumo
A RTM (Reverse Time Migration) em meios TTI (Isotropia Transversal Inclinada) é fundamental para o cálculo sísmico de alta fidelidade na exploração de hidrocarbonetos. No entanto, a modelagem baseada em diferenças finitas apresenta alta complexidade computacional e é classicamente limitada pela movimentação de dados. Uma aplicação caracterizada por essa dificuldade é a aplicação Fletcher, uma simulação de propagação de ondas no tempo utilizando a discretização para cálculo de diferenças finitas, assim as modificações no código são focadas no controle explícito da hierarquia de memória. Este trabalho propõe utilizar técnicas de Shared Memory Tiling e reduzindo os acessos redundantes à memória global. Experimentos foram realizados nas GPUs NVIDIA RTX 4090 e L40S, a versão otimizada teve um ganho de desempenho em média de 17,2% em relação à versão base, sem o emprego de shared memory.Referências
Crovella, R. (2022). Re: Why reg to shared to global is faster than reg to global? NVIDIA Developer Forums. Acessado em: 24 de fevereiro de 2026.
Fletcher, R. P., Du, X., and Fowler, P. J. (2009). Reverse time migration in tilted transversely isotropic (TTI) media. Geophysics, 74(6).
Liu, C., Wang, Q., Chu, X., and Leung, Y.-W. (2018). IEEE Transactions on Parallel and Distributed Systems, PP:1–1.
Lorenzon, A. F., Navaux, P. O. A., Sardinha, A., and Messer, B. (2024). Towards performance portability of an oil and gas application on heterogeneous architectures. In 2024 IEEE 36th International Symposium on Computer Architecture and High Performance Computing (SBAC-PAD), pages 127–137.
Micikevicius, P. (2009). In 3D finite difference computation on GPUs using CUDA. Proceedings of the 2nd Workshop on General Purpose Processing on Graphics Processing Units (GPGPU-2), Washington, D.C., USA. ACM.
Serpa, M., Pavan, P., Panetta, J., Azambuja, A., Carissimi, A., and Navaux, P. (2019). In Portabilidade e Eficiência do Método Fletcher de Aplicações Sísmicas em Arquiteturas Multicore e GPU. Anais do XX Simpósio em Sistemas Computacionais de Alto Desempenho, Porto Alegre, RS, Brasil. SBC.
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Publicado
06/05/2026
Como Citar
BRUMATI, Kenichi; SARDINHA, Alexandre; CARISSIMI, Alexandre da Silva; NAVAUX, Philippe O. A.; LORENZON, Arthur F..
Acelerando a Modelagem Sísmica Fletcher em GPUs por meio do uso de Shared Memory. In: ESCOLA REGIONAL DE ALTO DESEMPENHO DA REGIÃO SUL (ERAD-RS), 26. , 2026, Bagé/RS.
Anais [...].
Porto Alegre: Sociedade Brasileira de Computação,
2026
.
p. 141-144.
ISSN 2595-4164.
DOI: https://doi.org/10.5753/eradrs.2026.21452.
