由于傳統(tǒng)的不可再生資源如煤、石油、天然氣等急劇減少而且對環(huán)境污染較大,尋找清潔的、可再生的資源變得越來越重要。慣性約束聚變能夠獲得清潔能源,是解決能源問題和環(huán)境問題的重要方法之一�？禳c(diǎn)火方式是實(shí)現(xiàn)慣性約束聚變的重要途徑之一,吸引了很多學(xué)者對其進(jìn)行研究,在其中的激光等離子體互作用數(shù)值模擬方面,粒子模擬方法已經(jīng)成為頗具潛力且已被應(yīng)用廣泛的研究手段。粒子模擬程序具有并行性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn),因此大部分粒子模擬程序,特別是應(yīng)用于激光等離子體互作用領(lǐng)域的具有超大計(jì)算負(fù)擔(dān)的均已經(jīng)或正在被并行化。程序并行化研究是提高程序運(yùn)行效率的一個重要方法。將串行運(yùn)行的粒子模擬程序進(jìn)行并行化改進(jìn)可以縮短運(yùn)算時間、提高運(yùn)算效率。同時,21世紀(jì),計(jì)算機(jī)領(lǐng)域正在發(fā)生著一場計(jì)算方式的革命。Intel、AMD以及其他芯片制造商不斷推出在單晶片上集成多重處理單元的新型芯片,用于取代過去的單一中心處理器。各種多核并行的程序設(shè)計(jì)方法,如Intel TBB,Open MP,MPI等工具的發(fā)展也為我們提供了可行的并行設(shè)計(jì)方法。本論文以電子科技大學(xué)開發(fā)的包含碰撞效應(yīng)的相對論激光等離子體互作用PIC/MCC軟件LPICMCC++為基礎(chǔ),以其激光等...

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 慣性約束聚變基本原理
    1.2 粒子模擬方法簡介
    1.3 多核多線程的發(fā)展
    1.4 主要工作與創(chuàng)新
    1.5 本論文的結(jié)構(gòu)安排
第二章 并行計(jì)算概述
    2.1 引言
    2.2 共享內(nèi)存模型概述
        2.2.1 Open MP方法
        2.2.2 Intel TBB方法
    2.3 消息傳遞模型概述
    2.4 數(shù)據(jù)并行模型概述
    2.5 并行編程模型總結(jié)
    2.6 本章小結(jié)
第三章 LPICMCC++理論及數(shù)值模擬
    3.1 引言
    3.2 場的求解
        3.2.1 橫向場的求解
        3.2.2 縱向場的求解
    3.3 運(yùn)動方程的求解
    3.4 電荷源和電流源的求解
    3.5 本章小結(jié)
第四章 LPICMCC++軟件TBB并行開發(fā)
    4.1 LPICMCC++激光等離子體互作用求解器串行代碼簡介
    4.2 Intel Parallel Studio介紹
        4.2.1 Intel Composer介紹
        4.2.2 Intel Inspector介紹
        4.2.3 Intel Amplifier介紹
        4.2.4 三個模塊的配合使用
    4.3 LPICMCC++激光等離子體互作用求解器并行化
        4.3.1 激光等離子體互作用求解器串行程序熱點(diǎn)分析
        4.3.2 激光等離子體互作用求解器程序的改寫
        4.3.3 并行編程錯誤的檢測與消除
        4.3.4 程序加速比
        4.3.5 激光等離子體互作用求解器并行程序熱點(diǎn)分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 模擬結(jié)果與分析
    5.1 引言
    5.2 激光場特性
    5.3 等離子體分布特性
    5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
致謝
參考文獻(xiàn)



本文編號：3843508