Calculix三级并行优化及其在天河二号超级计算机中的应用

发布时间：2019-09-07 10:19

【摘要】：针对开源有限元软件Calculix传统计算模式在大规模数值计算中的低效问题,提出了Calculix三级并行优化策略,即预处理并行优化、节点间并行调度以及节点内多核多线程并行改造。预处理并行优化在方程组分解过程中与分解过程后,分别对其参数矩阵进行有条件的动态舍弃,据此构造了部分列选主元多行双门槛不完全LU分解预处理算法,并对算法的可行性、有效性以及收敛性给出了证明。为充分发挥TH-2超级计算机强大的资源优势,相继给出了基于QoS的节点间任务动态调度算法,以及节点内多核多线程并行任务调度算法,进一步实现计算任务与资源之间的优化匹配和QoS需求。在实验环节中搭建了针对天河二号(TH-2)超级计算环境的有限元并行计算与分析平台,并完成了针对船舶疲劳强度分析问题的实际工程应用测试。理论分析与工程算例测试结果充分证明:Calculix三级并行优化方案能够有效提高Calculix求解线性方程组的速度,在可获取足够计算资源的前提下,与传统计算模式相比,实际工程算例的计算速度平均提高了2~4倍。
【作者单位】： 广东工业大学计算机学院;华中科技大学计算机学院;广州船舶及海洋工程设计研究院;
【基金】：广东省科技计划项目(2015B010109001) 广东省产学研合作项目(2015B090901051) 教育部留学回国人员启动基金项目(14ZK0152) NSFC-广东联合基金(第二期)超级计算科学应用研究专项资助 国家超级计算广州中心 广州市科技计划项目(2012Y2-00040)资助
【分类号】：TP338

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 左风丽,郭勤,张宝琳,谭荣乐;并行应用程序中一些实用并行优化技术[J];计算机工程与应用;2001年05期

2 毛虎平;吴义忠;陈立平;;基于多领域仿真的SQP并行优化算法[J];中国机械工程;2009年15期

3 左颢睿;张启衡;徐勇;赵汝进;;基于GPU的并行优化技术[J];计算机应用研究;2009年11期

4 黄海燕;汪峥;;Job Shop型制造系统任务分配和能力规划问题的并行优化[J];工业控制计算机;2008年11期

5 杨琪,李昭,祝明发;一类逆组合问题的并行优化[J];计算机工程;2003年02期

6 彭彪;张重阳;郑世宝;田广;;运动目标检测与特征提取算法的多层次并行优化[J];电视技术;2014年13期

7 杨泽民;;关联规则的并行优化挖掘算法[J];中北大学学报(自然科学版);2007年05期

8 黄利国;孙莉;贺国平;;关于并行优化算法的分析[J];山东科技大学学报(自然科学版);2006年02期

9 刘石柱;尹首一;殷崇勇;刘雷波;魏少军;;基于可重构处理器的并行优化算法[J];计算机工程;2012年21期

10 ;[J];;年期

相关硕士学位论文 前2条

1 田阳光;基于多核的Loeffler算法的并行优化与实现[D];郑州大学;2013年

2 刘文龙;基于CORBA的分布式并行优化框架的研究[D];南京航空航天大学;2004年

，

本文编号：2532968