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傅立叶变换与流体数值计算的耦合并行算法

胡晓燕, 曹小林, 郭红, 陈军

计算物理 2012, 29 (4): 484-488.

摘要（262）

PDF （1156KB）（1045）

针对傅立叶变换和流体数值计算耦合并行存在的问题,采用两种方式解决:多物理耦合通信方法和二维并行FFTW方法;并对这两种方法进行性能比较,结果表明:当处理器数目少时,采用多物理耦合通信方法计算效率高,当处理器上千时,采用二维并行FFTW方法可扩展性更好;最后,在上万处理机上采用上亿网格测试,并行效率达到50%,并给出数值模拟结果,验证了激光成丝现象.

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基于JASMIN框架的辐射流体与粒子输运耦合计算

任健, 魏军侠, 曹小林

计算物理 2012, 29 (2): 205-212.

摘要（460）

PDF （476KB）（1228）

基于JASMIN框架的"联邦计算",将两个串行程序辐射流体RH2D与粒子输运Sn2D作为独立"邦元"耦合连接,形成的集成程序RHSn2D可以采用数千处理器并行模拟多物理耦合问题.集成程序RHSn2D中的邦元具有各自独立的网格划分与并行算法,同时借助框架技术,可以屏蔽邦元间的并行数据传递.算例表明,对于应用问题规模(90 720个网格单元,辐射流体100个Patch,粒子输运2 835个Patch,Sn方向48,16群),集成程序RHSn2D采用1 024个处理器可以达到36%的并行效率.

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基于JASMIN框架的FFT并行解法器及其应用

郭红, 曹小林, 胡晓燕

计算物理 2011, 28 (4): 475-480.

摘要（321）

PDF （1186KB）（1178）

为解决并行应用程序使用FFTW(Fastest Fourier Transform in the West)并行软件包所面临的计算规模难以扩展、数据结构变动大、实现不同数据结构间通信难度大、接口不确定等问题,在JASMIN框架内设计实现FFT并行解法器.该解法器封装了数据分布存储、数据通信等并行计算细节,通过重新分布存储数据,调用一维FFT变换实现高维FFT的并行计算,并提供规范接口,支撑用户简便地实现FFT的并行计算.数值测试表明,该解法器具有很好的并行性能.该解法器已应用于激光等离子体成丝不稳定性的数值模拟并行程序,它在2048个处理器上的并行效率可达80%以上.

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基于内存约束的一维负载平衡方法及其应用

刘旭, 莫则尧, 曹小林

计算物理 2009, 26 (2): 184-190.

摘要（257）

PDF （369KB）（1087）

在内存约束的条件下,提出一种新的一维负载平衡方法.该方法是一个迭代法,严格的理论证明表明,它可以线性收敛到最优剖分.针对典型的负载不平衡模型和三维分子动力学问题,1 024个处理器上的实际应用表明,该方法可以取得较好的效果.

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微喷射粒子团簇探测算法及其应用

张颖, 陈其峰, 曹小林, 蔡灵仓, 陈栋泉, 卢铁城

计算物理 2006, 23 (4): 441-446.

摘要（190）

PDF （396KB）（1023）

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.

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基于“块-单元”数据结构的分子动力学并行计算

曹小林, 莫则尧, 张景琳, 陈其峰

计算物理 2004, 21 (5): 377-385.

摘要（274）

PDF （581KB）（1292）

开发了一种基于"块-单元"数据结构的可扩展并行算法,以实现大规模、非均匀分子动力学模拟.它采用空间填充曲线将三维区域分解转换为一维负载平衡问题,然后用基于实测的多层均权法求解,以保持处理机间负载均衡.在一个MPP并行机的500个CPU上,模拟包含2.1×10⁸个粒子的三维金属微喷射模型,该算法获得了420倍的加速比.

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