Discrete and Continuous Models and Applied Computational ScienceDiscrete and Continuous Models and Applied Computational ScienceDiscrete and Continuous Models and Applied Computational Science2658-46702658-7149Peoples' Friendship University of Russia named after Patrice Lumumba (RUDN University)8557ArticlesСтатьиBeam Dynamic Calculation by NVIDIA CUDA TechnologyИспользование технологии NVIDIA CUDA при моделировании динамики пучка в ускорителях заряженных частицPerepelkinE EПерепелкинЕвгений ЕвгеньевичЛаборатория физики высоких энергий; Объединённый институт ядерных исследований; Joint Institute for Nuclear ResearchЛаборатория физики высоких энергий; Объединённый институт ядерных исследованийpevgeny@jinr.ru <mailto:pevgeny@jinr.ru>SmirnovV LСмирновВиктор ЛеонидовичЛаборатория физики высоких энергий; Объединённый институт ядерных исследований; Joint Institute for Nuclear ResearchЛаборатория физики высоких энергий; Объединённый институт ядерных исследованийvsmirnov@jinr.ruVorozhtsovS BВорожцовСергей БорисовичЛаборатория ядерных проблем; Объединённый институт ядерных исследований; Joint Institute for Nuclear ResearchЛаборатория ядерных проблем; Объединённый институт ядерных исследованийvorozhtsov@jinr.ru <mailto:vorozhtsov@jinr.ru>Joint Institute for Nuclear ResearchОбъединённый институт ядерных исследований150120101NO1 (2010)№1 (2010)768208092016Copyright ©; 2010, Перепелкин Е.Е., Смирнов В.Л., Ворожцов С.Б.2010Перепелкин Е.Е., Смирнов В.Л., Ворожцов С.Б.http://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://journals.rudn.ru/miph/article/view/8557The optimization of the central region structure of the cyclotron requires a tedious iterative procedure using a substantial amount of the particle tracking in the machine. The problem becomes even more complicated when the beam space charge effects should be taken into account. The solution of the problem was attempted via upgrade of the recently developed computer code CBDA based on the beam dynamics calculation by the NVIDIA CUDA parallel computing architecture. The main part of calculation was performed without application of the CPU, and only a video card with GPU of about 100-200 processors was used. An application of the video card with the GPU instead of multi-processor computer is very cost effective solution in this case.Оптимизация центральной области циклотрона требует многократного повторения процедуры проводки пучка с большим количеством частиц. Данная задача существенно усложняется, когда встаёт вопрос об учёте пространственного заряда в пучке. Решение такой задачи на основе использования технологии параллельных вычислений CUDA от компании NVIDIA в программе CBDA предложено в данной работе. Основная часть вычислений производится не на CPU, а на видеокарте с GPU. Такая видеокарта имеет от 100-200 потоковых процессоров. Использование для расчёта видео-карты с GPU вместо многопроцессорных машин является очень выгодным решением с точки зрения себестоимости.GPU computingparallel calculationsspace charge effectускорительная физикавычисления на GPUпараллельные вычисленияпространственный заряд1.Vorozhtsov S. et al. Beam Simulations in Computer-Modelled 3D Fields for RIKEN AVF Cyclotron Upgrade.2.CUDA Technology. - http://www.nvidia.com,http://www.nvidia.ru.3.Perepelkin E. E., Vorozhtsov S. B. CBDA - Cyclotron Beam Dynamics Analysis code // In Proc.: The XXI Russian Accelerator Conference (RuPAC2008), Zvenigorod, Russia, September 28 - October 3. - 2008. - Pp. 40-42. - http: //cbda.jinr.ru/.