基于JASMIN三维势场快速多极子算法的并行实现

计算物理 ›› 2013, Vol. 30 ›› Issue (1): 140-147.

基于JASMIN三维势场快速多极子算法的并行实现

左风丽, 刘旭, 张宝印, 胡晓燕

北京应用物理与计算数学研究所, 北京 100094

收稿日期:2012-03-30 修回日期:2012-08-02 出版日期:2013-01-25 发布日期:2013-01-25
作者简介:左风丽(197l-),女,硕士,副研究员,主要从事大规模科学计算方法研究与并行应用软件开发,E-mail:fl_zuo@iapcm.ac.cn
基金资助:
国家自然科学基金重点项目(61033009);国家自然科学基金(60873005);国家重点基础研究发展计划(2011CB309702);国家高技术研究发展计划(2012AA01A309,2010AA012303)资助项目

Parallel Implementation of Fast Multipole Methods for Three-dimensional Potential Fields on JASMIN

ZUO Fengli, LIU Xu, ZHANG Baoyin, HU Xiaoyan

Institute of Applied Physics and Computational Mathematics, Beijing 100094, China

Received:2012-03-30 Revised:2012-08-02 Online:2013-01-25 Published:2013-01-25

摘要/Abstract

摘要： 在JASMIN上,基于进程/线程两级并行实现策略,研制三维Laplace核函数FMM(fast multipole method)的解法器模块"JASMIN-3DLapFMM".该解法器已成功应用于三维静电场远场势的并行计算.固定单机问题规模,在上万个处理器核上运行百亿粒子的大规模问题,获得进程级几乎线性的并行可扩展性.固定总的问题规模和1024个进程,4个线程时,获得大约3倍的加速.

关键词: JASMIN, 三维Laplace核函数, JASMIN-3DLapFMM, 并行可扩展性

Abstract: A parallel software module of FMM (fast multipole method) for three-dimensional Laplace kernel functions, JASMIN-3DLapFMM, is designed and implemented. The module is based on two phases parallel strategy of both processes and threads. A parallel software module is successfully used to solve the far field potential of electrostatic fields. With a fixed problem size of single processor,almost linear weak parallel scalability is obtained for a grand scale problem with 10¹⁰ particles on more than ten thousand processors. With a fixed size of total problem and 1024 processors, about three times speedup is obtained on four threads.

Key words: JASMIN, three-dimensional Laplace kernel functions, JASMIN-3DLapFMM, parallel scalability

中图分类号:

TP338.6

左风丽, 刘旭, 张宝印, 胡晓燕. 基于JASMIN三维势场快速多极子算法的并行实现[J]. 计算物理, 2013, 30(1): 140-147.

ZUO Fengli, LIU Xu, ZHANG Baoyin, HU Xiaoyan. Parallel Implementation of Fast Multipole Methods for Three-dimensional Potential Fields on JASMIN[J]. CHINESE JOURNAL OF COMPUTATIONAL PHYSICS, 2013, 30(1): 140-147.

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