本文關(guān)鍵詞：神威平臺中并行物理光學(xué)法的研究

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【摘要】：隨著計(jì)算技術(shù)的發(fā)展,物理光學(xué)法已被廣泛地應(yīng)用于目標(biāo)的雷達(dá)散射截面計(jì)算。本文研究神威超級計(jì)算機(jī)集群平臺中的并行物理光學(xué)法,提供了一個能夠快速計(jì)算電大目標(biāo)雷達(dá)散射截面的方法。本文詳細(xì)描述了物理光學(xué)法的原理,根據(jù)其計(jì)算目標(biāo)單站、雙站RCS的程序特征設(shè)計(jì)了并行方案,并將并行算法移植到了國產(chǎn)處理器平臺中,測試了并行效率與加速比。在文中,重點(diǎn)討論的是如何將該算法從通用處理器平臺移植到國產(chǎn)異構(gòu)平臺。通過對通用處理器平臺中該算法的程序熱點(diǎn)、內(nèi)存讀寫、CPI性能等一系列參數(shù)的分析,設(shè)計(jì)了異構(gòu)平臺中的從核并行方案,并結(jié)合國產(chǎn)異構(gòu)平臺中的編譯環(huán)境與基礎(chǔ)數(shù)學(xué)庫,給出了相應(yīng)的優(yōu)化措施,提高了程序的并行效率。本文在神威藍(lán)光超級計(jì)算機(jī)平臺中實(shí)現(xiàn)了10萬CPU核規(guī)模的并行物理光學(xué)法計(jì)算,并行效率達(dá)到了50%以上;在神威眾核異構(gòu)平臺中,開發(fā)了物理光學(xué)法異構(gòu)并行程序,并行規(guī)模突破了2萬核組,計(jì)算核心突破了128萬核,實(shí)現(xiàn)了物理光學(xué)法的超大規(guī)模并行計(jì)算。
【關(guān)鍵詞】：物理光學(xué)法 并行計(jì)算 國產(chǎn)處理器 異構(gòu) 并行效率
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TP338;TN95
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 符號對照表10-11
• 縮略語對照表11-14
• 第一章 緒論14-20
• 1.1 研究背景及意義14-18
• 1.1.1 電磁數(shù)值仿真算法的發(fā)展與并行計(jì)算14-15
• 1.1.2 高性能計(jì)算機(jī)集群的發(fā)展15-18
• 1.2 主要儀器設(shè)備及材料18-19
• 1.3 工作內(nèi)容與結(jié)構(gòu)安排19-20
• 1.3.1 論文工作內(nèi)容19
• 1.3.2 論文結(jié)構(gòu)安排19-20
• 第二章 物理光學(xué)法的基本原理20-30
• 2.1 物理光學(xué)法簡介20-23
• 2.2 電磁目標(biāo)的幾何建模23-24
• 2.3 基于平面三角形建模的PO方法24-28
• 2.4 本章小結(jié)28-30
• 第三章 并行物理光學(xué)法設(shè)計(jì)與測試30-42
• 3.1 并行物理光學(xué)法編程30-34
• 3.1.1 并行編程設(shè)計(jì)30-33
• 3.1.2 算法精度驗(yàn)證33-34
• 3.2 并行物理光學(xué)算法性能測試34-40
• 3.2.1 計(jì)算單站雷達(dá)散射截面熱點(diǎn)測試35-36
• 3.2.2 內(nèi)存使用分析36-37
• 3.2.3 浮點(diǎn)計(jì)算情況分析37
• 3.2.4 CPI情況37
• 3.2.5 負(fù)載均衡情況分析37-39
• 3.2.6 程序可擴(kuò)展性分析39-40
• 3.3 國產(chǎn)處理器集群上大規(guī)模并行化測試40-41
• 3.4 本章小結(jié)41-42
• 第四章 國產(chǎn)眾核平臺中物理光學(xué)法的研究42-58
• 4.1 國產(chǎn)眾核平臺簡介42
• 4.2 編程方式簡介42-43
• 4.2.1 SWACC編程方式簡介42-43
• 4.2.2 使用加速線程庫編程簡介43
• 4.3 國產(chǎn)眾核平臺PO算法的移植43-50
• 4.3.1 PO算法核組間的并行43-45
• 4.3.2 物理光學(xué)算法核組內(nèi)從核間的并行45-46
• 4.3.3 主從核變量設(shè)計(jì)46-48
• 4.3.4 算法優(yōu)化實(shí)現(xiàn)48-50
• 4.4 算法性能測試及實(shí)際算例50-56
• 4.4.1 小規(guī)模并行化測試50-52
• 4.4.2 大規(guī)模異構(gòu)集群求解目標(biāo)RCS52-56
• 4.5 本章小結(jié)56-58
• 第五章 總結(jié)58-60
• 參考文獻(xiàn)60-62
• 致謝62-64
• 作者簡介64-65

【相似文獻(xiàn)】

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本文編號：950994