[发明专利]一种适用于耦合输运计算的大规模并行方法

摘要

一种适用于耦合输运计算的大规模并行方法，将径向特征线方法计算、一维离散纵标方法计算和粗网有限差分加速计算均拓展为与径向二维特征线方法相对应的三重并行，彻底消除不匹配现象；本发明方法将在二维一维耦合输运方法的基础上，实现多种方法的并行，并解决多种耦合算法并行不匹配带来的资源浪费问题。

主权项

1.一种适用于耦合输运计算的大规模并行方法，其特征在于：将二维特征线方法计算、一维离散纵标方法计算和三维粗网有限差分加速计算均拓展为与二维特征线方法相对应的三重并行，彻底消除不匹配现象；具体步骤如下：步骤1：二维特征线方法计算包括空间、角度和特征线三个维度，每个维度均能够进行并行；首先将整个计算区域分解为各个子区域，将整个特征线扫描区域按照特征线计算量均分给各个处理器；其次，在每个区域内部再按照角度将特征线计算分给各个处理器，从而实现第二重并行；最后在每个处理器内部通过共享式内存的方式，进行多线程的特征线并行，即第三重并行；步骤2：一维离散纵标方法计算包括栅元和角度两个维度，对一维区域进行区域分解，实现三重并行度；首先进行栅元并行，在一维计算方面将各个栅元计算区域均分给各个处理器；其次进行栅元内部的一维区域分解并行，一维离散纵标扫描分层进行；最后在各个栅元计算区域内进行方向并行；步骤3：三维粗网有限差分仅存在空间变量的并行，在利用区域分解的广义最小残差算法GMRES求解粗网有限差分线性方程的基础上，利用二维特征线方法计算时角度和特征线的并行计算资源加速广义最小残差算法GMRES中的矩阵向量积计算，实现二维特征线方法、一维离散纵标方法和三维粗网有限差分三者的并行匹配；首先进行区域分解并行，将计算区域均分给各个处理器，在每个区域内部进行三维粗网有限差分计算，利用计算资源进行矩阵向量积的并行计算。