SIMULASI PENJALARAN GELOMBANG ELASTIK 3D PADA MEDIUM ISOTROPIK DENGAN PERANGKAT PENGOLAH GRAFIS

JATMIKA TEJA SUKMANA, Dr. Sudarmaji, S. Si, M. Si

2016 | Skripsi | S1 GEOFISIKA

Telah dilakukan simulasi penjalaran gelombang seismik 3 dimensi pada medium elastik isotropik. Simulasi dilakukan dengan melakukan diskretisasi dari persamaan elastodinamik orde pertama. Hasil diskretisasi kemudian dilakukan perhitungan dengan bahasa pemrograman C++ yang terintegrasi dengan library CUDA (Compute Unified Device Architeture) C++ untuk melakukan pengolahan data non-grafis dengan perangkat pengolah grafis (Graphic Processing Unit). Perhitungan persamaan elastodinamik dilakukan berdasarkan pendekatan metode finite difference staggered-grid yang membagi persamaan elastodinamik ke dalam pendekatan orde kedua domain waktu dan ruang. Perangkat yang digunakan adalah perangkat komputer dengan processor (Central Processing Unit) Intel Xeon 2.1 GHz dan perangkat GPU merk NVIDIA Quadro K4000. Program dijalankan untuk mengolah data numeris single precision floating point. Hasil perhitungan dari kedua perangkat tersebut akan dibandingkan untuk mengetahui pengaruh GPU terhadap peningkatan kecepatan program (speedup) dan selisih perhitungannya dengan hasil CPU biasa. Hasil yang didapat dari integrasi GPU menunjukkan hasil yang tidak berbeda berdasarkan perbandingan dengan hasil perhitungan CPU biasa. Penggunaan perangkat pengolah grafis pada perhitungan dapat melakukan speedup hingga 500 kali lebih cepat daripada program tanpa integrasi GPU.

A simulation of 3-dimension seismic wave propagation in an isotropic medium has been done. The simulation is done by discretizing the first-order elastodynamic equations based on finite difference staggered-grid approximation method which divides the equation into second-order approximation in time and spatial domain. The discretization of elastodynamic equations were computed with helps of C++ program language which integrated by CUDA (Compute Unified Device Architeture) C++ that can compute non-graphics data on a graphic processing unit GPU. The devices that are used is CPU (Central Processing Unit) device Intel Xeon 2.1 GHz and NVIDIA Quadro K4000. Program that made before are processing numerical data in single precision floating point. Both devices’ calculated results in GPU and CPU will be compared to understand the effect of GPU integration to program’s speedup and its relevancy to CPU computation. GPU’s integration computed result shows relevancy based on comparison to CPU computed result. Using GPU also speedup the calculation time compared to calculated result withoud GPU integration with best result up to 500 times faster.

Kata Kunci : bfinite difference, elastodinamik, seismik 3D, CUDA, CUDA C++