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检索规则说明：

AND代表“并且”；OR代表“或者”；NOT代表“不包含”；(注意必须大写,运算符两边需空一格)

检索范例：

范例一：(K=图书馆学 OR K=情报学) AND A=范并思 AND Y=1982-2016
范例二：P=计算机应用与软件 AND (U=C++ OR U=Basic) NOT K=Visual AND Y=2011-2016

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文献类型

3 篇 学位论文

馆藏范围

3 篇 电子文献
0 种 纸本馆藏

日期分布

学科分类号

3 篇 工学
- 2 篇 核科学与技术
- 1 篇 光学工程
- 1 篇 仪器科学与技术
- 1 篇 电子科学与技术（可...
- 1 篇 计算机科学与技术...

主题

3 篇 激光与等离子体互...
2 篇 cuda
2 篇 快点火
1 篇 线程构建模块
1 篇 多核加速
1 篇 加速比
1 篇 pic/mcc方法
1 篇 粒子模拟
1 篇 bumblebee
1 篇 gpu

机构

3 篇 电子科技大学

作者

1 篇 何英杰
1 篇 武慧冬
1 篇 唐茂文

语言

3 篇 中文

检索条件"主题词=激光与等离子体互作用"

共 3 条记录，以下是1-10 订阅

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详细简洁

排序：

基于GPU的激光与等离子体互作用PIC/MCC模拟并行研究

基于GPU的激光与等离子体互作用PIC/MCC模拟并行研究

引用

作者：武慧冬电子科技大学

学位级别：硕士

在日常的生产和生活中,能源是起着至关重要的作用。随着化石能源的日益枯竭,人类正在面临着一场前所未有的能源危机。能源的发展与创新,是全世界各国人民共同关心的问题,也是我国社会经济发展中必须要着重解决的问题。核聚变反应可以释... 详细信息

在日常的生产和生活中,能源是起着至关重要的作用。随着化石能源的日益枯竭,人类正在面临着一场前所未有的能源危机。能源的发展与创新,是全世界各国人民共同关心的问题,也是我国社会经济发展中必须要着重解决的问题。核聚变反应可以释放大量的能量,并且对环境的污染较小,是化石能源的理想代替品。快点火方式是有望实现惯性约束聚变的重要途径之一,吸引了很多学者对其进行研究,其中理论及数值模拟是当前对快点火研究的重要手段之一。但是由于快点火过程中激光超短超强、带电粒子密度高且密度跨越数量级大,这就使得对快点火中关键物理问题的模拟势必会产生庞大的计算负担、延长研究周期。随着对CPU有限资源的开发殆尽,人们开始把目光转向了另一种处理器——GPU。GPU的独特结构能够实现并行计算,在高性能计算的领域倍受科研人员的青睐。本文以电子科技大学开发的包含碰撞效应的相对论激光等离子体互作用模拟软件LPICMCC++为基础,对激光等离子体互作用PIC/MCC模拟的并行技术展开研究,开发了基于GPU的激光等离子体互作用模拟并行算法,完成了并行LPICMCC++代码的编制、调试和测试。主要内容有:1.介绍了论文工作的研究背景与研究意义。概述了惯性约束聚变的基本原理,简单介绍了惯性约束聚变的快点火方式及其国内外发展动态及研究现况。对基于GPU的并行计算基础进行了阐述,包括硬件系统结构以及编程模型。2.对包含碰撞效应的相对论激光等离子体互作用模拟软件LPICMCC++的数值模拟算法进行了详细的介绍,包括:粒子运动的求解、电荷和电流密度的求解、场的求解、光电离、电子碰撞电离及两体碰撞。上述算法及由此算法开发的串行软件为后续LPICMCC++的并行化奠定了基础。3.以LPICMCC++软件的并行化为例,详尽的说明了PIC/MCC方法如何在GPU上并行实现。包括热点剖析、对原有LPICMCC++串行代码的改进、PIC/MCC模拟各个模块在CUDA中的实现。4.以超短超强激光与等离子体互作用的物理模型为例,对比串行LPICMCC++软件及并行LPICMCC++软件的模拟计算结果,验证了LPICMCC++程序并行化的正确性,并对两个程序的误差进行了说明,最后给出了不同物理模型下基于GPU加速的并行LPICMCC++软件的加速比。

关键词：快点火激光与等离子体互作用 PIC/MCC方法 CUDA

来源：评论

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1D3V粒子模拟软件BUMBLEBEE的GPU并行研究

1D3V粒子模拟软件BUMBLEBEE的GPU并行研究

引用

作者：唐茂文电子科技大学

学位级别：硕士

能源在人类的日常生产生活中起着非常重要的作用。人类社会对能源的需求随着社会的快速发展而变得越来越大,使得能源成为各国目前迫切需要解决的问题。核聚变可产生巨大的能量,并且它所造成的环境污染较小。同时核聚变所使用的原料为氘... 详细信息

能源在人类的日常生产生活中起着非常重要的作用。人类社会对能源的需求随着社会的快速发展而变得越来越大,使得能源成为各国目前迫切需要解决的问题。核聚变可产生巨大的能量,并且它所造成的环境污染较小。同时核聚变所使用的原料为氘和氚,而海水中又富含氘和氚,所以核聚变是目前各国重点研究的课题。在惯性约束聚变中,快点火对驱动压缩对称性要求不高,还能够以较少的能量完成点火并实现高增益的聚变,所以快点火很快就成为了惯性约束聚变研究领域的研究热点之一。由于快点火实验研究复杂且存在诸多困难,因此计算机模拟成为快点火研究的重要手段之一。粒子模拟方法是其中的主流方法,但该方法会产生庞大的计算负担。随着CPU的发展趋于饱和,粒子模拟软件的GPU硬件加速研究将使得快点火关键物理问题的高效粒子模拟研究成为可能。本论文基于电子科技大学研发的粒子模拟软件BUMBLEBEE,对其激光等离子体互作用部分进行并行计算优化,开发了基于GPU并行的1D3V粒子模拟软件BUMBLEBEE。所做的主要工作如下:1.总结了CUDA并行计算基础,主要对CUDA存储器、CUDA软件架构以及CUDA的执行模式这几个方面进行了介绍。2.概述了串行粒子模拟软件BUMBLEBEE,包括它的功能模块、模拟流程以及所使用的数据结构。最后初步完成了BUMBLEBEE软件中粒子运动、源的求解以及场的求解的GPU并行。3.提出GPU并行程序性能优化的策略,并结合实际情况对并行BUMBLEBEE软件在线程调度、共享内存以及寄存器使用等方面进行优化。最后给出并行程序性能优化结果显示。4.对比串行与并行BUMBLEBEE软件的模拟计算结果,验证BUMBLEBEE软件并行的正确性。并对模拟结果的粒子密度分布、场的变化进行了详细的分析,最后通过对大量不同互作用实例进行测试,给出了详细的加速比测试结果。

关键词：快点火粒子模拟 GPU CUDA 激光与等离子体互作用

来源：评论

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1D3V粒子模拟软件BUMBLEBEE的多核TBB并行研究

1D3V粒子模拟软件BUMBLEBEE的多核TBB并行研究

引用

作者：何英杰电子科技大学

学位级别：硕士

当我们遇到某些复杂问题的时候,传统的数学建模或者实验技术不一定能解决,比如大尺度的自然现象、瞬态的物理过程、一些具有复杂边界的问题等。随着计算机的高速发展,人们开始通过计算机来解决这样的问题,且取得了显著的成绩,但是随着... 详细信息

当我们遇到某些复杂问题的时候,传统的数学建模或者实验技术不一定能解决,比如大尺度的自然现象、瞬态的物理过程、一些具有复杂边界的问题等。随着计算机的高速发展,人们开始通过计算机来解决这样的问题,且取得了显著的成绩,但是随着模型增大或问题的精细化,使得计算机模拟负担呈数量级的增长,因此提高计算效率非常关键。通过硅工艺来提高CPU的频率已经达到了瓶颈,想要通过提高CPU频率来增加运算速度显然很困难,因此人们瞄向了多核并行。Intel公司的多核处理器已经日趋成熟,还发明了应用于多核编程的TBB线程构建模块,通过线程构建模块,将大大提高某些程序的运行效率。1D3V粒子模拟软件BUMBLEBEE是一款描述激光和物质互作用的粒子模拟软件。由于它的运行时间长,且又是一款适合并行的软件,因此本文基于因特尔公司的TBB线程构建模块,将1D3V粒子模拟软件BUMBLEBEE的串行程序并行化,主要工作包括:1.对TBB产生的背景及其并行环境Intel Parallel Studio做了简单的介绍,通过对比其他的编程语言如MPI和Open MP,阐述了选择TBB线程构建模块的原因。2.对串行代码的数据结构做了介绍,包括各个模块的功能和模块之间的执行顺序,然后通过Intel Parallel Studio中自带的工具对串行代码的热点做了分析。3.对本文中需要用到的TBB模板做了详细介绍,包括循环并行模板parallel_for和任务调度器task模板,对TBB中的其他功能作了简要的介绍。4.详细的描述了并行的具体步骤,对并行过程中遇到的数据竞争问题做了分析,详细的描述了解决数据竞争的算法及其原理,展示了并行程序相对于串行程序的加速比以及并行程序的可扩展性,其中加速比在四核下接近于线性加速,可扩展性良好。5.对比了并行程序和串行程序的运行结果（运行结果包括场的变化、粒子位置的变化等）,最终结果完全一致,验证了并行程序的正确性。最后分析了运行结果随时间的变化过程。

关键词： BUMBLEBEE 线程构建模块加速比多核加速激光与等离子体互作用

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