CUDA Fortranを用いたGPU加速CFDソルバのサンプルコード集． KEEPスキームで粘性ソッド衝撃波管問題を解く3つの実装バリアントを収録している．
- NVIDIA HPC SDK >= 24（
nvfortranコンパイラ） - CUDA 対応 GPU
- 環境モジュール:
nvhpc-openmpi3をロードする
KEEPスキームを使用して粘性衝撃波管問題を解く3つのバリアント：
| ディレクトリ | GPU の使い方 | メモリレイアウト |
|---|---|---|
shock_tube_keep/keep_directive_AoS/ |
!$cuf kernel do ディレクティブ |
AoS: q(3, nx) |
shock_tube_keep/keep_directive_SoA/ |
!$cuf kernel do ディレクティブ |
SoA: q(nx, 3) |
shock_tube_keep/keep_kernel/ |
明示的 CUDA カーネル関数 | SoA: q(nx, 3) |
cd shock_tube_keep/keep_directive_AoS # またはほかの2つ
make
./sod実行すると keep.dat（無次元化された解）と計算時間が出力される．
./doc に CUDA Fortran 学習者向けの解説資料を収録している：
| ファイル | 内容 |
|---|---|
| doc/index.md | 目次・学習ガイド |
| doc/01_cuda_fortran_intro.md | CUDA Fortranの基礎（スレッド階層，device属性，カーネル起動） |
| doc/02_physics.md | 物理モデルと数値手法（KEEP スキーム，N-S 方程式） |
| doc/03_code_explanation.md | コード詳細解説と3バリアントの比較 |
最新機能を使いたい場合(CUDA FortranはCUDA C++と比べて新機能の実装が遅れている)や生成AIに書かせたコードが動かない場合は公式ドキュメントを参照するのがよい．
https://docs.nvidia.com/hpc-sdk/compilers/fortran-cuda-interfaces/#
https://docs.nvidia.com/hpc-sdk/compilers/cuda-fortran-prog-guide/#
この書籍にも細かな情報が記載されているため有用．
@book{ruetsch2024cuda, title={CUDA Fortran for scientists and engineers: best practices for efficient CUDA Fortran programming}, author={Ruetsch, Gregory and Fatica, Massimiliano}, year={2024}, publisher={Elsevier} }