检索结果-内蒙古大学图书馆

计算物理 2021年

作者：蔡颖张存波刘旭范征锋刘元元徐小文张爱清北京应用物理与计算数学研究所北京应用物理与计算数学研究所计算物理重点实验室中物院高性能数值模拟软件中心北京大学应用物理与技术研究中心高能量密度物理数值模拟教育部重点实验室

针对二维球坐标系下中子输运方程的SN算法，提出了基于（单元，方向）二元组的有向图模型，在已有的基于有向图的并行流水线算法基础上，设计了粒度可控多级并行SN算法。其中，采用区域分解和并行流水线相结合的方式挖掘了空间-角度方... 详细信息

针对二维球坐标系下中子输运方程的SN算法，提出了基于（单元，方向）二元组的有向图模型，在已有的基于有向图的并行流水线算法基础上，设计了粒度可控多级并行SN算法。其中，采用区域分解和并行流水线相结合的方式挖掘了空间-角度方向的并行度，提出新的能群流水并行方法，并进一步地通过设置合适的流水线粒度来平衡有向图调度、通信和空闲等待开销。实验结果表明，该算法可以有效地求解二维球坐标系下的中子输运方程。对于96万网格、60个方向、24能群、数十亿自由度的典型中子输运问题，在某国产并行机1920核上，并行程序获得了71%的并行效率。

关键词：中子输运方程源迭代SN算法有向图并行算法

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系统级封装应用中时谐Maxwell方程大规模计算的求解算法:现状与挑战

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计算物理 2021年第2期38卷 131-145页

作者：胡少亮徐小文郑宇腾赵振国王卫杰徐然安恒斌莫则尧中国工程物理研究院高性能数值模拟软件中心北京100088 北京应用物理与计算数学研究所计算物理国家重点实验室北京100094 中国工程物理研究院计算机应用研究所四川绵阳610094

系统级封装(SiP)是当前电子学系统设计的主流技术途径,数值模拟是进行系统级封装(SiP)设计的主要手段。由于系统级封装应用特有的复杂性,现有的求解时谐Maxwell方程离散系统的算法面临很大的挑战,成为制约该类应用大规模数值模拟效率的... 详细信息

系统级封装(SiP)是当前电子学系统设计的主流技术途径,数值模拟是进行系统级封装(SiP)设计的主要手段。由于系统级封装应用特有的复杂性,现有的求解时谐Maxwell方程离散系统的算法面临很大的挑战,成为制约该类应用大规模数值模拟效率的瓶颈。本文综述系统级封装应用时谐Maxwell方程解法器求解算法,针对典型实际模型,评估现有算法的现状和面临的挑战,分析应用特征对算法计算能力的影响,并在现有算法的基础上提出一种可行的预条件算法策略。

关键词：系统级封装(SiP) 数值模拟时谐Maxwell方程线性解法器预条件算法

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微喷射粒子团簇探测算法及其应用

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计算物理 2006年第4期23卷 441-446页

作者：张颖陈其峰曹小林蔡灵仓陈栋泉卢铁城四川大学物理系辐射物理及技术教育部重点实验室四川成都610064 流体物理研究所冲击波物理与爆轰波物理实验室四川绵阳621900 北京应用物理与计算数学研究所高性能计算中心计算物理实验室北京100088

在团簇多重标号技术基础上,提出了团簇探测的新算法,并以此作为大尺度二维和三维分子动力学模拟冲击加载金属材料微喷射粒子团簇分析的子程序.以二维为例描述了算法的逻辑结构,测试分析了算法的运行效率,并将其应用到二维分子动力学模... 详细信息

在团簇多重标号技术基础上,提出了团簇探测的新算法,并以此作为大尺度二维和三维分子动力学模拟冲击加载金属材料微喷射粒子团簇分析的子程序.以二维为例描述了算法的逻辑结构,测试分析了算法的运行效率,并将其应用到二维分子动力学模拟冲击加载金属Cu和Al微喷射粒子的团簇统计分析中,对微喷射粒子团簇尺寸分布得到一些规律性认识.

关键词：多重标号技术微喷团簇探测算法

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基于J-Earth领域编程框架的高效并行大气环流模式(H-GAMIL)构建

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气候与环境研究 2017年第1期22卷 71-79页

作者：普业张爱清莫则尧郭红王斌中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室北京100029 中国科学院大学北京100049 北京应用物理与计算数学研究所高性能计算中心北京100094

高性能并行计算,一直是气候系统模式研究中的重要科学前沿。然而,随着计算机技术的发展,计算机体系结构越来越复杂,以及气候系统模式本身的复杂性使得开发高性能气候系统模式成为一个难题。采用了一种全新的并行程序设计方法:基于针对... 详细信息

高性能并行计算,一直是气候系统模式研究中的重要科学前沿。然而,随着计算机技术的发展,计算机体系结构越来越复杂,以及气候系统模式本身的复杂性使得开发高性能气候系统模式成为一个难题。采用了一种全新的并行程序设计方法:基于针对气象科学中的计算特点发展出的领域编程框架J-Earth,构建了高性能并行大气环流模式H-GAMIL。在对原模式GAMIL分析和解构以后,结合J-Earth的特点,采用面相对象的编程方式,对H-GAMIL进行重构。重构后的H-GAMIL具有现代软件标准化模块化的特点,并具有自动二维剖分、MPI(Message Passing Interface)和Open MP(Open Multi-Processing)混合并行实现、并行输出等新功能。解决了原模式一维剖分受到处理器限制,串行IO等问题。在此基础上,本文对H-GAMIL进行了并行效率测试,结果显示,模式水平分辨率为1°(纬度)×1°(经度)时,可使用上千处理器核,并行效率达40%以上且负载平衡达70%。测试结果表明了H-GAMIL具有较好的并行效率和可扩展性;同时对H-GAMIL模拟性能进行对比分析,其结果表明H-GAMIL保持了原模式的守恒性,并且具有与原模式相当的模拟性能,能够满足气候研究的计算需求,达到实用程度。

关键词：大气环流模式高性能并行计算 J-Earth领域编程框架

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大规模多物理模拟中的并行数据重分配问题求解

大规模多物理模拟中的并行数据重分配问题求解

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2007年全国高性能计算学术年会

作者：陈军莫则尧计算物理实验室&高性能计算中心应用物理与计算数学研究所北京 100088

复杂多物理模拟通常由多个物理过程组成。在并行数值模拟这类问题时,由于多个物理过程之间网格、并行区域分解的差异,需要处理由此带来的并行数据重分配问题,即MxN问题。本文基于三维激光等离子体相互作用并行数值模拟,提出一种有效的... 详细信息

复杂多物理模拟通常由多个物理过程组成。在并行数值模拟这类问题时,由于多个物理过程之间网格、并行区域分解的差异,需要处理由此带来的并行数据重分配问题,即MxN问题。本文基于三维激光等离子体相互作用并行数值模拟,提出一种有效的并行重分配方法,来完成多个物理过程之间的耦合。并行数值结果表明,在64台处理机上该并行程序获得较高的整体效率。该方法可推广使用到其他一些多物理数值模拟应用中

关键词：并行计算多物理模拟并行数据重分配数值模拟

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LARED-P程序在JASMIN上的移植

LARED-P程序在JASMIN上的移植

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2006年全国高性能计算学术会议(HPC 2006)

作者：曹小林莫则尧张爱清北京应用物理与计算数学研究所高性能计算中心计算物理实验室北京100088

设计、集成了粒子量网格数据片类,以使得JASMIN框架可支持粒子类模拟方法.设计、实现了LARED-P时间步进算法类和用户网格片数值子程序类.通过组合使用这几个类和JASMIN底层类库,开发了面向对象的粒子云网格法LARED-P程序.与原LARED-P程... 详细信息

设计、集成了粒子量网格数据片类,以使得JASMIN框架可支持粒子类模拟方法.设计、实现了LARED-P时间步进算法类和用户网格片数值子程序类.通过组合使用这几个类和JASMIN底层类库,开发了面向对象的粒子云网格法LARED-P程序.与原LARED-P程序相比,新程序具有负载平衡功能、重启动功能,而且基于网格片的数据结构能有效提高Cache命中率.在64个处理器上,新程序模拟包含3百万个网格、2千万个粒子的物理模型时,获得了80的并行效率.

关键词： LARED-P JASMIN 粒子量网格数据片软件测试

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数值模拟并行程序的跟踪与可视化

数值模拟并行程序的跟踪与可视化

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2009年全国高性能计算学术年会

作者：曹轶姚彦忠邬吉明北京应用物理与计算数学研究所高性能计算中心北京 100088 北京应用物理与计算数学研究所计算物理实验室北京 100088

采用并行计算的手段,数值模拟程序可以在高性能计算环境下获得数值求解加速,但在短时间内输出的大量、多块的计算结果,也为研究者的数据分析造成了困难。为此,本文介绍了一个针时并行计算程序的远程跟踪可视化系统,它适合运行于并行分... 详细信息

采用并行计算的手段,数值模拟程序可以在高性能计算环境下获得数值求解加速,但在短时间内输出的大量、多块的计算结果,也为研究者的数据分析造成了困难。为此,本文介绍了一个针时并行计算程序的远程跟踪可视化系统,它适合运行于并行分布式计算环境,用户只需简单改造数值程序,即可通过远程终端对运行期的程序进行自动计算跟踪和交互可视化,而跟踪系统的优化设计则使数值程序的远程交互延迟得到有效控制。

关键词：科学计算可视化设计跟踪系统数值模拟并行程序

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数万核上复杂应用程序的性能测试与分析

数万核上复杂应用程序的性能测试与分析

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2011年全国高性能计算学术年会(HPC china2011)

作者：高兴誉曹小林赵伟波张爱清莫则尧北京应用物理与计算数学研究所高性能计算中心北京 100094 北京应用物理与计算数学研究所计算物理国防科技重点实验室北京 100094

面向数万核大规模计算， JASMIN框架在使能技术和数值算法上进行了发展和完善，推出了新版本。新版JASMIN框架保持编程接口兼容，无需用户修改程序，可直接提升已有程序的并行可扩展能力。为考察应用程序在JASMIN框架支撑下的并行... 详细信息

面向数万核大规模计算， JASMIN框架在使能技术和数值算法上进行了发展和完善，推出了新版本。新版JASMIN框架保持编程接口兼容，无需用户修改程序，可直接提升已有程序的并行可扩展能力。为考察应用程序在JASMIN框架支撑下的并行可扩展能力，本文在天河一号A超级计算机的数万核上测试和分析了5个复杂应用程序的并行性能。这些程序是激光聚变、材料科学、高功率微波研究中最具典型代表性的高性能计算需求。结果表明， 4个应用程序可扩展到42000核，并行效率均在60％以上;3个应用程序可进一步扩展到84000核，并行效率均在45%以上。

关键词：数万核复杂应用程序性能测试并行性能

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基于“块-单元”数据结构的并行分子动力学

基于“块-单元”数据结构的并行分子动力学

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第8届全国并行计算大会

作者：曹小林莫则尧张景琳北京应用物理与计算数学研究所高性能计算中心计算物理实验室北京 100088

分子动力学模拟方法被广泛应用于研究材料和一些凝聚态物质的性质。为满足大规模、非均匀分子动力学模拟需求，本文开发了基于“块-单元”数据结构的可扩展并行算法。为保持在模拟过程中各处理机间负载平衡,它采用空间填充曲线把三维区... 详细信息

分子动力学模拟方法被广泛应用于研究材料和一些凝聚态物质的性质。为满足大规模、非均匀分子动力学模拟需求，本文开发了基于“块-单元”数据结构的可扩展并行算法。为保持在模拟过程中各处理机间负载平衡,它采用空间填充曲线把三维区域分解转换为一维负载平衡问题，然后采用基于实测的多层均权法动态地调整负载。实测数据表明它们在实际应用中具有很好的可扩展性。

关键词：分子动力学分子结构计算机群并行计算

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激光成丝不稳定性三维并行数值模拟研究

激光成丝不稳定性三维并行数值模拟研究

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2006年全国高性能计算学术会议(HPC 2006)

作者：陈军莫则尧李斌郑春阳应用物理与计算数学研究所高性能计算中心&计算物理实验室北京100088 应用物理与计算数学研究所第四研究室北京100088

本文实现了全三维非线性流体力学与激光传播耦合并行模拟程序,用来研究高强度激光在稀疏等离子体中的激光成丝不稳定性.并行数值结果表明,在64台处理机上取得了较好的并行加速比.

关键词：并行计算成丝不稳定性等离子体激光成丝不稳定性三维并行

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