国产超级计算机实现10万核FDTD并行计算

发布时间：2017-10-17 15:49

  本文关键词：国产超级计算机实现10万核FDTD并行计算

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【摘要】：结合国产超级计算机研制中软件能力不足的现状,研究了超大规模并行时域有限差分法,实现了10万核的并行时域有限差分法计算.以128CPU核为基准,在10 240CPU核时,该算法的并行效率可以达到65%以上.该文的研究结果表明,并行时域有限差分法可准确有效地在国产超级计算平台上解决复杂超电大电磁工程问题.
【作者单位】： 西安电子科技大学天线与微波技术重点实验室;西安电子科技大学物理与光电工程学院;
【关键词】： 并行算法 万核 时域有限差分法 计算电磁学
【基金】：国家高技术研究发展计划(863计划)资助项目(2012AA01A308) 国家自然科学基金资助项目(61301069,61072019) 教育部新世纪优秀人才支持计划资助项目(NCET-13-0949) 陕西省青年科技新星资助项目(2013KJXX-67) 中央高校基本科研业务费重点资助项目(JY10000902002)
【分类号】：TN822;TP338
【正文快照】： 时域有限差分法(Finite-Difference Time-Domain,FDTD)由文献[1]提出后,经过40多年的发展,已逐渐成为一种应用广泛的电磁算法,其包括辐射天线分析、目标的雷达散射截面计算以及周期结构分析等[2-3].然而,当FDTD算法用来计算电大尺寸目标的电磁问题时,限制于其Courant稳定性条

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 张立红;余文华;杨小玲;;加速并行时域有限差分仿真的新方法[J];电波科学学报;2012年01期

2 徐磊;徐莹;蒋荣琳;张丹丹;;GPU集群上的三维UPML-FDTD算法的实现及优化[J];计算机工程与科学;2013年11期

3 雷继兆;梁昌洪;张玉;;并行FDTD结合服务器分析电大电磁问题[J];西安电子科技大学学报;2009年05期

中国重要会议论文全文数据库 前1条

1 江树刚;张玉;赵勋旺;魏兵;;并行FDTD分析机载超短波天线[A];2013年全国微波毫米波会议论文集[C];2013年

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 关秀丽;李栋;;静电场边值问题的解法浅析[J];长春大学学报;2008年06期

2 雷继兆;梁昌洪;丁伟;张玉;;机载天线辐射特性的并行FDTD分析[J];电波科学学报;2008年06期

3 雷继兆;梁昌洪;丁伟;张玉;;并行FDTD-UTD方法分析机载相控阵天线[J];电波科学学报;2009年01期

4 段洪;李建周;侯婷;;任意形状带隙结构电磁散射特性的精确分析[J];电子测量技术;2009年12期

5 徐晓飞;曹祥玉;姚旭;陈盼;;一种基于Doolittle LU分解的线性方程组并行求解方法[J];电子与信息学报;2010年08期

6 柴豆豆;吴先良;孙冬;马巍巍;;GPU加速的2维矩量法研究[J];安徽大学学报(自然科学版);2012年04期

7 刘倩;董炀;;金属散射问题的积分方程区域分解法[J];电子科技;2013年10期

8 杨亮;;云计算与电磁仿真结合的可行性分析[J];电子技术与软件工程;2014年02期

9 郭立新;王安琪;韩旭彪;;PC集群MPI并行矩量法研究复杂目标的电磁散射[J];航空兵器;2009年05期

10 刘松华;郭立新;韩旭彪;;并行PO分析电大尺寸复杂军事目标的电磁散射[J];航空兵器;2010年05期

中国重要会议论文全文数据库 前2条

1 崔雪峰;彭建业;周后型;华光;李卫东;洪伟;;局域基函数矩量法矩阵的快速填充方法[A];2011年全国微波毫米波会议论文集（下册）[C];2011年

2 江树刚;张玉;赵勋旺;魏兵;;并行FDTD分析机载超短波天线[A];2013年全国微波毫米波会议论文集[C];2013年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 浦实;铁路无线通信系统射频链路的一体化建模与分析[D];北京交通大学;2011年

2 秦三团;随机粗糙面与目标复合电磁散射的快速算法研究[D];西安电子科技大学;2011年

3 赵国伟;柱形等离子体天线的基本原理、天线中谐波与非线性效应研究[D];中国科学院研究生院（空间科学与应用研究中心）;2007年

4 赵勋旺;复杂电磁环境中快速多极子方法的研究与应用[D];西安电子科技大学;2008年

5 韩国栋;基于特征基函数的高效算法及其在电磁散射中的应用[D];南京航空航天大学;2008年

6 吴丰收;混凝土探测中探地雷达方法技术应用研究[D];吉林大学;2009年

7 李锦彪;变压器电磁场问题的自适应有限元分析方法研究[D];沈阳工业大学;2009年

8 顾翔;雷达成像的电磁场仿真与超分辨成像算法研究[D];中国科学院研究生院（空间科学与应用研究中心）;2009年

9 陶煜波;基于图形硬件的快速电磁计算方法与系统[D];浙江大学;2009年

10 王鹏;电磁场中的电大尺寸辐射和散射问题研究[D];西安电子科技大学;2007年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 方全杰;物理光学法在导体与涂层目标电磁散射中的应用[D];西安电子科技大学;2011年

2 李明磊;复杂目标电磁散射分析中的参数化建模及并行求解[D];西安电子科技大学;2011年

3 缪元本;三维简单目标与二维导体粗糙面电磁散射的矩量法研究[D];西安电子科技大学;2011年

4 李海良;基于EBE策略的铝电解槽磁场有限元并行计算研究[D];中南大学;2011年

5 张伟文;三维电磁场粒子模拟的并行I/O与负载均衡技术研究[D];华南理工大学;2011年

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7 孙鹏;基于计算机集群技术的接地网电气性能的研究[D];华北电力大学;2011年

8 赵克明;电大导体目标宽带RCS快速计算的关键技术研究[D];安徽大学;2011年

9 赵全斌;反激变换器远场电磁辐射的FDTD研究[D];哈尔滨工业大学;2010年

10 吴长莉;基于MPI和OpenMP的三维FDTD并行算法的研究[D];华中科技大学;2009年

【二级参考文献】

中国期刊全文数据库 前7条

1 余文华;杨小玲;刘永俊;苏涛;Raj Mittra;;并行FDTD和IBM BlueGene/L巨型计算机结合求解电大尺寸的电磁问题[J];电波科学学报;2006年04期

2 刘瑜;梁正;杨梓强;;基于映射文件的电磁并行FDTD算法实现研究[J];电波科学学报;2008年04期

3 雷继兆;梁昌洪;丁伟;张玉;;机载天线辐射特性的并行FDTD分析[J];电波科学学报;2008年06期

4 闫玉波,葛宁,郑美艳,葛德彪,田春明;网络并行FDTD方法分析电大目标电磁散射[J];电子学报;2003年06期

5 薛正辉,杨仕明,高本庆,张泽杰;FDTD算法的网络并行运算实现[J];电子学报;2003年12期

6 张玉,李斌,梁昌洪;PC集群系统中MPI并行FDTD性能研究[J];电子学报;2005年09期

7 赵勋旺;张玉;梁昌洪;;电大平台中多天线辐射特性的快速计算[J];西安电子科技大学学报;2007年04期

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 刘翠红;李庆武;;高阶旋转体时域有限差分法[J];计算机仿真;2008年05期

2 王长清;祝西里;;时域有限差分法的收敛性[J];微波学报;1992年03期

3 刘胜;张玉廷;于大泳;刘杨;;基于时域有限差分法舰载活动设备电磁场分析[J];电波科学学报;2011年03期

4 李继军;;金属透镜的色散时域有限差分法研究[J];光电子.激光;2012年12期

5 喻志远;时域有限差分法计算中源的研究[J];电子科技大学学报;1998年01期

6 刘国高;;时域有限差分法的一种新角点条件[J];河海大学学报(自然科学版);2008年06期

7 赵瑾,徐善驾,吴先良;一种高阶辛时域有限差分法的研究[J];电波科学学报;2004年05期

8 柴焱杰;孙继银;孙东阳;胡寅;;平面波在时域有限差分法中的引入方法研究[J];电波科学学报;2011年02期

9 陈伶璐;周海京;李瀚宇;傅海军;廖成;;并行时域有限差分法网格自动剖分技术[J];西南交通大学学报;2013年04期

10 周晓军,喻志远,林为干;时域有限差分法及在光电子学中的应用(一)[J];半导体光电;1998年03期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 王建永;赵德双;赵长青;;空间步进时域有限差分法[A];2005'全国微波毫米波会议论文集（第三册）[C];2006年

2 刘翠红;刘晓红;王建永;;空间步进波动方程时域有限差分法[A];2007年全国微波毫米波会议论文集（上册）[C];2007年

3 李永明;俞集辉;谭邦定;;一种提高时域有限差分法计算精度的新算法[A];第十届全国电工数学学术年会论文集[C];2005年

4 朱剑;黎淑兰;刘元安;;交变方向隐式时域有限差分法在三维柱坐标下的实现及应用[A];全国电磁兼容学术会议论文集[C];2006年

5 张振福;曾新吾;;时域有限差分法模拟空气中强声波的非线性传播[A];2008年全国声学学术会议论文集[C];2008年

6 郑阳明;褚庆昕;;多时间步长时域有限差分法[A];2003'全国微波毫米波会议论文集[C];2003年

7 郑阳明;褚庆昕;;处理曲面导体边界的共形时域有限差分法[A];2001年全国微波毫米波会议论文集[C];2001年

8 余硕军;郭爱煌;;时域有限差分法中减少入射能量泄漏方法的分析[A];第一届中国高校通信类院系学术研讨会论文集[C];2007年

9 刘荧;毛钧杰;;时域有限差分法分析二维周期阵电磁特性[A];1999年全国微波毫米波会议论文集(上册)[C];1999年

10 冯英;褚庆昕;;多媒质区域介质子网格时域有限差分法[A];2001年全国微波毫米波会议论文集[C];2001年

中国博士学位论文全文数据库 前4条

1 王林年;时域有限差分法中的不均匀性问题研究[D];西安电子科技大学;2008年

2 袁伟良;时域有限差分法关键问题研究及其应用[D];西安电子科技大学;1998年

3 焦超群;细薄结构的时域有限差分法在电磁屏蔽中的应用研究[D];华北电力大学（河北）;2006年

4 丁伟;时域有限差分法关键技术及其应用研究[D];西安电子科技大学;2007年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 李海;基于时域有限差分法的广义高阶算法研究[D];电子科技大学;2010年

2 谭玉贵;纳米结构近场光波的时域有限差分法研究[D];山东师范大学;2008年

3 郭春波;时域有限差分法在波导结构电磁场特性分析中的应用[D];华北电力大学（河北）;2004年

4 王涛;电磁场计算中的时域有限差分法的研究[D];吉林大学;2005年

5 苏绍卓;基于FDTD模拟TM波传播的数值稳定性分析[D];北京邮电大学;2009年

6 焦超群;时域有限差分法在屏蔽效能计算中的应用研究[D];华北电力大学（河北）;2003年

7 晏明;时域有限差分法及其在等离子体隐身技术中的应用[D];华中科技大学;2006年

8 杨顺川;计算电磁学中的新型时域有限差分法[D];浙江大学;2012年

9 梁晓冰;基于MPI的电磁场时域有限差分法的网络并行研究[D];国防科学技术大学;2004年

10 陈贵;基于时域有限差分法分析墙体对电磁波传输的影响[D];汕头大学;2008年

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本文编号：1049713