基于SAMRAI的并行AMR-FDTD求解方法

摘要：

　　AMR-FDTD 算法将AMR 方法与FDTD 方法相结合,仅在电磁场能量梯度较大区域细化 网格,通过网格细化或粗化动态调整计算资源,计算效率高.针对大规模电磁计算,基于SAMRAI,提出了一种新的AMR-FDTD 算法的并行求解方法.该方法基于分布式块结构的多级自适应网格,采用局部时间细化,以网格单元为最小计算单位,以网格块为数据分布和负载平衡的最小单位.通 过将多级自适应网格中各网格层上的网格块按负载平衡策略分配到各个处理器上,实现对所求解问 题的并行求解.基于SAMRAI,通过设计和实现新的并行AMR-FDTD 层积分器和并行AMR-FDTD 求解器,结合SAMRAI的时间细化积分器,实现了该方法.测试结果表明：该方法求解结果与商业 软件XFDTD的计算结果一致,而且求解问题规模越大,该方法获得的加速比越好,具有较好的可 扩展性.利用128 个CPU 核求解网格分辨率为512×512×512的问题规模时,加速比约为79.8,并行 效率约为60％.

关键词： 并行AMR-FDTD 算法 SAMRAI 层积分器 求解器 性能分析

作者: 张文 李军 李晓梅

作者单位: 装备指挥技术学院信息装备系 北京 101416

会议类型: 国内会议

会议名称: 2010年全国高性能计算学术年会(HPC china2010)

会议地点: 北京

会议语种:中文

页码: 293-300

在线出版日期: 2010-10-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）