本文選題：真空電子器件 + PIC��； 參考：《電子科技大學》2017年碩士論文

【摘要】：真空電子器件作為微波電子系統(tǒng)的核心器件,在國防和國民經(jīng)濟領(lǐng)域有廣泛應用。在新型真空電子器件的研究過程中,涉及新的、復雜的非線性問題,常規(guī)參量化模擬無法得到準確結(jié)果,但此類問題可由粒子模擬(particle-in-cell,PIC)方法得到準確描述。PIC方法已經(jīng)成功應用于真空電子器件的研制中,但此方法由于其模擬過程耗時長、效率低而導致其發(fā)展受限。考慮到PIC方法的天然并行性,對其進行并行加速是消除其應用限制的可行途徑之一。目前,多核計算機得到普及,Intel線程構(gòu)建模塊(Threading Building Blocks,TBB)作為并行開發(fā)工具,可以充分利用多核處理器資源,在不破壞已有模擬程序的情況下,實現(xiàn)對程序模塊的并行優(yōu)化,極大地保證了對現(xiàn)有模擬程序的充分利用,且兼容性良好。因此,本文以PIC方法和多核Intel TBB并行技術(shù)為基礎(chǔ),先對真空電子器件進行串行模擬,并使用粒子模擬軟件MAGIC進行驗證,然后再對串行模擬程序作多核TBB并行優(yōu)化。主要內(nèi)容包括:1.介紹課題的背景和意義,概述真空電子器件、PIC方法以及加速模擬的發(fā)展動態(tài);2.綜述現(xiàn)有的并行計算,闡明Intel TBB線程構(gòu)建模塊的并行優(yōu)勢,并對其作簡單介紹;3.詳細闡述二維直角坐標系下的電磁粒子模擬(2D XY PIC)算法。主要包括:電磁場計算、推動粒子運動以及電流密度計算等;4.以上述電磁粒子模擬算法為基礎(chǔ),完成程序的編寫、調(diào)試與測試;并利用模擬軟件MAGIC進行對比驗證;建立電磁粒子模擬程序的多核TBB并行加速方案,完成程序的并行及優(yōu)化;5.通過對比串、并行程序的計算結(jié)果,驗證了并行程序的準確性,并對多核TBB并行性能進行分析。
[Abstract]:In this paper , based on PIC method and multi - core Intel TBB parallel technology , this paper makes full use of multi - core processor resources . The results of the parallel program verify the accuracy of the parallel program and analyze the parallel performance of the multi - core TBB .
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TN103

【參考文獻】

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本文編號：2051989