Аннотация:
Описывается вариант численного алгоритма моделирования вязких газодинамических течений на неструктурированных гибридных сетках и его программная реализация для гетерогенных вычислений. Для аппроксимации системы уравнений Навье–Стокса используется метод конечного объема повышенного порядка аппроксимации с определением значений переменных в центрах масс сеточных элементов. Распределенная программная реализация численного алгоритма адаптирована к запуску на гибридных вычислительных комплексах различной архитектуры. Созданы сравнительные реализации с использованием программных моделей MPI, OpenMP, CUDA, OpenCL, которые позволяют задействовать многоядерные процессоры и различные типы ускорителей, включая графические процессоры NVIDIA и AMD, многоядерные сопроцессоры Intel Xeon Phi. Обмен данными между MPI процессами и между процессорами и ускорителями осуществляется одновременно с выполнением вычислений (как в режиме MPI+OpenMP, так и при использовании CUDA или OpenCL). Подробно исследуются показатели параллельной эффективности и производительности на системах с различными типами вычислителей. В тестах успешно задействовано до 260 графических процессоров.
Работа выполнена при финансовой поддержке РНФ, соглашение № 15-11-30039 (разработка дискретизации вязкой части потоков, гетерогенная реализация алгоритма на OpenCL), и РФФИ, грант № 15-07-04213 (разработка средств декомпозиции для параллельных расчетов).
Образец цитирования:
С. А. Суков, А. В. Горобец, П. Б. Богданов, “Переносимое решение для моделирования сжимаемых течений на всех существующих гибридных суперкомпьютерах”, Матем. моделирование, 29:8 (2017), 3–16; Math. Models Comput. Simul., 10:2 (2018), 135–144
И. В. Попов, “Распределенный алгоритм моделирования задач газовой динамики на основе модифицированного метода адаптивной искусственной вязкости”, Матем. моделирование, 36:6 (2024), 38–58
С. А. Суков, “Параллельный алгоритм моделирования газодинамических течений на смешанных локально адаптивных сетках”, Матем. моделирование, 33:6 (2021), 31–44; S. A. Soukov, “Parallelization for unstructured adaptive mesh CFD algorithm”, Math. Models Comput. Simul., 14:1 (2022), 19–27
С. А. Суков, “Метод балансировки загрузки для гетерогенных численных алгоритмов моделирования газодинамических течений”, Журнал СВМО, 23:2 (2021), 193–206 [S. A. Sukov, “Load balancing method for heterogeneous CFD algorithms”, Zhurnal SVMO, 23:2 (2021), 193–206]
S. A. Soukov, “Adaptive mesh refinement simulations of gas dynamic flows on hybrid meshes”, Dokl. Math., 102:2 (2020), 409–411
С. Суков, А. Горобец, “Гетерогенные вычисления в ресурсоемких расчетах задач вычислительной газовой динамики”, Докл. РАН, 482:4 (2018), 389–392; S. A. Soukov, A. V. Gorobets, “Heterogeneous computing in resource-intensive CFD simulations”, Dokl. Math., 98:2 (2018), 472–474
Gorobets A., “Parallel Algorithm of the Noisette Code For Cfd and Caa Simulations”, Lobachevskii J. Math., 39:4 (2018), 524–532
Цитирование в формате AMSBIB
Обратная связь: