過渡流區(qū)氣動問題的數(shù)值模擬一直是空氣動力學(xué)領(lǐng)域的難點。首先介紹了在已有N-S解算器和DSMC方法研究基礎(chǔ)上,采用MPC耦合技術(shù)建立N-S/DSMC耦合算法,把DSMC方法和N-S方法的應(yīng)用范圍拓展到近連續(xù)過渡流區(qū)。然后詳述了基于國家超級計算無錫中心的國產(chǎn)十億億次超級計算機開展的耦合算法多級并行優(yōu)化技術(shù),并首次實現(xiàn)了耦合算法的眾核并行。測試表明,本文的進程級優(yōu)化技術(shù)取得了超線性加速比;眾核級優(yōu)化受制于原算法特點和系統(tǒng)特點沒有取得預(yù)期效果,但進行了探討和分析,為N-S/DSMC耦合算法的眾核并行提供了研究和分析依據(jù),為過渡流區(qū)高超聲速氣動特性數(shù)值模擬研究提供了有效的途徑。

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圖１“申威２６０１０”眾核處理器架構(gòu)２．２ＭＰＣ耦合方法Ｆｉｇｕｒｅ１Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅｏｆ"Ｓｕｎｗａｙ２６０１０"

第４節(jié)研究進程級優(yōu)化；第５節(jié)探討眾核級優(yōu)化；最后給出優(yōu)化測試結(jié)果、實際算例結(jié)果及結(jié)論。本文的主要成果有：（１）首次在異構(gòu)眾核超級計算機上實現(xiàn)耦合算法的眾核版本，并完成了性能測試與分析；（２）改進初始化算法，使初始化時間性能提高達到１０２數(shù)量級。２眾核平臺及耦合算法介紹２．１國產(chǎn)異....

圖２流場及區(qū)域分解Ｆｉｇｕｒｅ２Ｆｌｏｗｄｏｍａｉｎｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ

耦合計算。該方法的優(yōu)點：ＣＦＤ和ＤＳＭＣ計算程序不需改動，只需在２個獨立程序模塊外部加入網(wǎng)格和信息交換的計算模塊，就可以實現(xiàn)Ｎ－Ｓ／ＤＳＭＣ的耦合計算［１－６］。３并行策略與熱點分析３．１區(qū)域分解并行計算首先涉及到并行區(qū)域分解，為了使ＣＦＤ方法和ＤＳＭＣ方法耦合過程中區(qū)域的拓撲映....

圖７返回艙流場結(jié)構(gòu)Ｆｉｇｕｒｅ７Ｆｌｏｗｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｔｈｅｒｅ－ｅｎｔｒｙｃａｐｓｕｌｅ

故計算過程中需頻繁讀入新的數(shù)據(jù)。由于“申威２６０１０”眾核處理器的ＬＤＭ（局部存儲空間）只有６４ＫＢ，每次加載到從核的數(shù)據(jù)量有限，導(dǎo)致了大量的從核訪問主存操作；又由于眾核訪ＬＤＭ一般為５拍，離散訪問主存可能達到８００～１７０拍，性能差別達幾十到幾百倍，故眾核加速效果不理想，甚至有....

圖８氣動特性比較７結(jié)束語Ｆｉｇｕｒｅ８Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆａｅｒｏｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ

中需頻繁讀入新的數(shù)據(jù)。由于“申威２６０１０”眾核處理器的ＬＤＭ（局部存儲空間）只有６４ＫＢ，每次加載到從核的數(shù)據(jù)量有限，導(dǎo)致了大量的從核訪問主存操作；又由于眾核訪ＬＤＭ一般為５拍，離散訪問主存可能達到８００～１７０拍，性能差別達幾十到幾百倍，故眾核加速效果不理想，甚至有些循環(huán)段沒....

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