基于CPU-GPU异构并行的MOC中子输运计算并行效率优化研究

基于CPU-GPU异构并行的MOC中子输运计算并行效率优化研究

论文摘要

CPU-GPU异构系统为加速全堆芯特征线方法(MOC)精细计算提供了方法和思路。在实现基于CPU-GPU异构系统的二维MOC异构并行算法基础上,提出了性能分析模型,识别了影响异构并行算法并行效率的主要因素;针对识别到的性能影响因素,实现了输运计算与数据传递相互掩盖,提升了异构并行算法的整体并行效率。数值结果表明:程序具备良好的计算精度;数据传递(MPI通信和CPU与GPU之间的数据拷贝)是影响异构并行算法并行效率的主要因素;实现输运计算与数据传递相互掩盖后,程序性能和强并行效率均有所提升;5异构节点(包含20块GPU)并行时,程序整体效率提升达8%,强并行效率从87%提升到95%;相比CPU节点并行计算,4个CPU-GPU异构节点整体性能优于20个CPU节点。

论文目录

  • 1 特征线方法
  • 2 性能分析和效率优化
  •   2.1 异构并行算法
  •   2.2 计算流程
  •   2.3 性能分析模型
  •   2.4 输运计算和数据传递相互掩盖
  • 3 数值验证
  •   3.1 精度验证
  •   3.2 异构并行算法效率分析
  • 4 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 宋佩涛,张志俭,梁亮,张乾,赵强

    关键词: 异构并行,特征线方法,中子输运计算

    来源: 原子能科学技术 2019年11期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑,基础科学

    专业: 物理学,核科学技术

    单位: 哈尔滨工程大学核安全与仿真技术国防重点学科实验室

    基金: 核反应堆系统设计技术重点实验室运行基金资助项目,黑龙江省青年科学基金资助项目(QC2018003),数字化反应堆工程化关键技术研究资助项目(J121217001)

    分类号: TL329.2

    页码: 2209-2217

    总页数: 9

    文件大小: 3960K

    下载量: 169

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