本文選題：真空電子器件 + PIC��； 參考：《電子科技大學(xué)》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(guó)防和國(guó)民經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。在新型真空電子器件的研究過(guò)程中,涉及新的、復(fù)雜的非線(xiàn)性問(wèn)題,常規(guī)參量化模擬無(wú)法得到準(zhǔn)確結(jié)果,但此類(lèi)問(wèn)題可由粒子模擬(particle-in-cell,PIC)方法得到準(zhǔn)確描述。PIC方法已經(jīng)成功應(yīng)用于真空電子器件的研制中,但此方法由于其模擬過(guò)程耗時(shí)長(zhǎng)、效率低而導(dǎo)致其發(fā)展受限�？紤]到PIC方法的天然并行性,對(duì)其進(jìn)行并行加速是消除其應(yīng)用限制的可行途徑之一。目前,多核計(jì)算機(jī)得到普及,Intel線(xiàn)程構(gòu)建模塊(Threading Building Blocks,TBB)作為并行開(kāi)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(shí)現(xiàn)對(duì)程序模塊的并行優(yōu)化,極大地保證了對(duì)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(duì)真空電子器件進(jìn)行串行模擬,并使用粒子模擬軟件MAGIC進(jìn)行驗(yàn)證,然后再對(duì)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(dòng)態(tài);2.綜述現(xiàn)有的并行計(jì)算,闡明Intel TBB線(xiàn)程構(gòu)建模塊的并行優(yōu)勢(shì),并對(duì)其作簡(jiǎn)單介紹;3.詳細(xì)闡述二維直角坐標(biāo)系下的電磁粒子模擬(2D XY PIC)算法。主要包括:電磁場(chǎng)計(jì)算、推動(dòng)粒子運(yùn)動(dòng)以及電流密度計(jì)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(xiě)、調(diào)試與測(cè)試;并利用模擬軟件MAGIC進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)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(guò)對(duì)比串、并行程序的計(jì)算結(jié)果,驗(yàn)證了并行程序的準(zhǔn)確性,并對(duì)多核TBB并行性能進(jìn)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(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：TN103

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2051989