阿迪蒂亚·喀什;暹罗万加拉;湿婆·纳达拉杰;帕特里斯·卡斯通圭 可压缩流多重网格求解器中的异步细粒度并行隐式平滑器。 （英语） Zbl 1519.76280号 计算。流体 198，文章ID 104255，15 p.（2020）. 摘要：用于科学计算的新型大规模并行硬件有望为计算流体动力学代码提供新的性能水平。然而，为了将此类硬件用于隐式解算器，需要细粒度并行算法。我们开发了一种异步迭代方法，适用于并行求解可压缩雷诺平均Navier-Stokes方程的伪时间隐式离散化所产生的方程组。我们通过数值实验证明了所开发算法在非线性和线性多重网格求解器中的平滑特性和并行可伸缩性。研究中使用了几个在计算网格大小和流动复杂性方面不同的外部空气动力学案例。我们还展示了所提出的平滑器在Intel的Xeon Phi Knights Landing多核处理器上的可扩展性，并研究了该处理器的一些功能对异步平滑器并行可扩展性的影响。 引用于1文件 MSC公司： 76M99型 流体力学基本方法 65M55型 多重网格方法；涉及偏微分方程的初值和初边值问题的区域分解 76N15型 气体动力学（一般理论） 软件：艾根;PETSc公司 PDF格式BibTeX公司 XML格式引用 \textit{A.Kashi}等人，计算。流体198，文章ID 104255，15 p.（2020；Zbl 1519.76280） 全文： 内政部 参考文献： [1] Ferronato，M.，《21世纪初稀疏线性系统的预处理：历史、当前发展和未来展望》，ISRN应用数学，2012，127647（2012）·Zbl 1264.65037号 [2] Karantasis，K.I。；Polychronopoulos，医学博士。；Ekaterinaris，J.A.，软件分布式共享内存上GPU集群上可压缩流的高精度模拟，计算流体，93，18-29（2014）·Zbl 1391.76005号 [3] 黄，S。；肖，S。；Feng，W.，《科学计算图形处理单元的能效》，2009年IEEE并行分布式处理国际研讨会，1-8（2009） [4] Betkaoui，B。；托马斯·D·B。；Luk，W.，《FPGA和GPU用于高生产率计算的性能和能效比较》，2010年现场可编程技术国际会议，94-101（2010） [5] Jameson，A.，用多重网格方法求解二维跨声速欧拉方程，Appl Math Comput，13227-355（1983）·Zbl 0545.76065号 [6] Mavrilis，D.J.，《非结构化网格解算器的线性与非线性多重网格方法评估》，《计算物理杂志》，175，1，302-325（2002）·Zbl 0995.65099号 [7] Mavrilis，D.J.，非结构化网格Navier-Stokes解算器的并行性能研究，ICASE报告（2000），NASA:NASA，弗吉尼亚州汉普顿，美国 [8] 贝克，A.H。；R·D·法尔古特。；科列夫，T.V。；Yang，U.M.，超并行计算的多重网格平滑器，SIAM科学计算杂志，33，5，2864-2887（2011）·Zbl 1237.65032号 [9] OpenMP应用程序编程接口。OpenMP体系结构审查委员会；4.5版。；2015 [10] Bröker，O。；格罗特，M.J。；梅耶，C。；Reusken，A.，《通过稀疏近似逆实现多重网格的稳健并行平滑》，SIAM科学计算杂志，23，4，1396-1417（2001）·Zbl 1004.65043号 [11] Naumov，M.，《GPU上预处理迭代方法中的并行不完全-LU和Cholesky因式分解》，技术代表（2012），NVIDIA [12] 罗，L。；J.爱德华兹。；罗，H。；Mueller，F.，GPGPU规则结构上的细粒度块ILU方案，计算流体，119149-161（2015）·Zbl 1390.65139号 [13] Nguyen，M.T。；卡斯通圭，P。；Laurendeau，E.，用于多块网格三维空气动力学模拟的多重网格RANS解算器的GPU并行化，J Supercomput，75，5，2562-2583（2019） [14] 查赞，D。；Miranker，W.，混沌松弛，线性代数应用，2，2，199-222（1969）·Zbl 0225.65043号 [15] Frommer，A。；Szyld，D.B.，《异步迭代》，《计算应用数学杂志》，第123期，第1期，第201-216页（2000年）·Zbl 0967.65066号 [16] 周，E。；Patel，A.，《细粒度平行不完全LU因子分解》，SIAM科学计算杂志，37，2，C169-C193（2015）·Zbl 1320.65048号 [17] 霍克斯，J.N。；特诺克，S.R。；瓦兹，G。；菲利普斯，A.B。；Cox，S.J.，非定常CFD的混沌线性系统求解器，（Salvatore，F.；Broglia，R.；Muscari，R.，VI海洋工程计算方法国际会议marine（2015）） [18] 卡农，J。；Sermeaus，K。；Nadarajah，S.K。；Laurendeau，E.，《块结构网格上具有挑战性的气动模拟的隐式多重网格方案》，计算流体，44，314-327（2011）·Zbl 1271.76179号 [19] 劳伦多，E。；Zhu，Z。；Mokhtarian，F.，FANSC全机Navier-Stokes代码的开发，加拿大航空航天研究所第46届年会论文集。蒙特利尔（1999） [20] Swanson，R。；Turkel，E.，《关于中心差分和迎风方案》，《计算物理杂志》，101292-306（1992）·Zbl 0757.76044号 [21] Brandt，A.，边界值问题的多级自适应解决方案，数学计算，31，138，333-390（1977）·Zbl 0373.65054号 [22] 布里格斯，W。；亨森，V。；McCormick，S.，《多重网格教程》，第二版（2000），Soc Ind应用数学·Zbl 0958.65128号 [23] Fedorenko，R.P.，一个迭代过程的收敛速度，苏联计算数学数学物理，4，3，227-235（1964）·Zbl 0148.39501号 [24] Balay S.、Abhyankar S.、Adams M.F.、Brown J.、Brune P.、Buschelman K.等人，PETSc网页。2017http://www.mcs.anl.gov/petsc。 [25] 罗，H。；沙洛夫，D。；鲍姆·J·D。；Löhner，R.，《非结构化网格上可压缩湍流的计算》，《国际流体动力学杂志》，14，4，253-270（2001）·Zbl 1114.76335号 [26] Strikwerda，J.C.，混沌异步松弛的收敛定理，线性代数应用，253，1，15-24（1997）·Zbl 0872.65029号 [27] Baudet，G.M.，《多处理器异步迭代方法》，J Assoc Compute Mach，25，2，226-244（1978）·Zbl 0372.68015号 [28] Anzt，H.，《异步和多精度线性解算器-用于高效节能高性能计算的可伸缩和容错数值方法》（2012年），卡尔斯鲁厄理工学院应用与数值数学研究所博士论文 [29] 科尔曼，E。；Sosonkina，M.，自我稳定细粒度平行不完全LU因子分解，可持续。计算：通知。系统。，19, 291-304 (2018) [30] Economon，T.D。；Mudigere，D。；班萨尔，G。；海涅克，A。；帕拉西奥斯，F。；Park，J.，使用SU2进行可扩展隐式RANS计算的性能优化，计算流体，129，146-158（2016）·Zbl 1390.76425号 [31] Shang，Z.，基于Code_Saturne的大规模并行CFD计算性能分析，计算物理通讯，184,2381-386（2013） [32] 王玉霞。；张，L.-L。；刘，W。；Che，Y.-G。；徐，C.-F。；Wang，Z.-H.，在天河1a超级计算机上高效并行实现大规模三维结构化网格CFD应用，计算流体，80，244-250（2013） [33] Guennebaud G、Jacob B.等人，Eigen v3。2010http://eigen.tuxfamily.org。 [34] 美国特罗滕贝格。；Oosterlee，C。；Schüller，A.，Multigrid（2001），学术出版社·Zbl 0976.65106号 [35] 库克，P。；麦克唐纳，M。；Firmin，M.，《翼型RAE 2822——压力分布、边界层和尾流测量》，技术代表（1979年） [36] Rossow，C.C.，求解可压缩Navier-Stokes方程的收敛加速度，AIAA期刊，44，2，345-352（2006） [37] 范登伯格，B。；Gooden，J.，《带后缘襟翼的NLR 7301翼型截面的低速表面压力和边界层测量数据》，技术代表（1994年） [38] Mayeur，J。；杜蒙特，A。；Gleize，V。；Destarac，D.，使用Onera elsA流量求解器对TMR三维测试用例进行RANS模拟，第54届AIAA航空航天科学会议，2016-1357（2016），美国航空航天研究所：美国航空航天学会，美国圣地亚哥 [39] Sclafani，A.J。；Vassberg，J.C。；哈里森，北卡罗来纳州。；Rumsey，C.L。；Rivers，S.M。；Morrison，J.H.，DLR-F6机翼/机身和阻力预测车间机翼的CFL3D/OVERFLOW结果，J Aircr，45，3，762-780（2008） [40] Vassberg，J.，第五届AIAA CFD阻力预测研讨会通用研究模型机翼/机身的统一基线网格，第29届AIAA应用空气动力学会议，2011-3508（2011），美国航空航天学会：美国航空航天研究所，夏威夷火奴鲁鲁 [41] Asai，R.，MCDRAM作为Knights Landing处理器中的高带宽内存：开发者指南，技术代表（2016），科尔法克斯国际 此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配，可能包含数据转换错误。在某些情况下，zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献，而不要求完整或完全匹配。