托马斯·D·埃科诺蒙。；迪瓦塔萨·穆迪盖雷；戈拉夫·班萨尔；亚历山大·海内克；弗朗西斯科·帕拉西奥斯；Park，Jongsoo公司；米哈伊尔·斯梅尔扬斯基；胡安·阿隆索。；普拉迪普·杜比 使用SU2进行可伸缩隐式RANS计算的性能优化。 （英语） Zbl 1390.76425号 计算。流体 129146-158（2016）. 摘要：在本文中，我们介绍了SU2的单节点和多节点优化，SU2是一种广泛使用的开源计算流体动力学应用程序，旨在提高非结构化网格上隐式雷诺平均Navier-Stokes计算的性能和可扩展性。典型的行业标准实现目前受到非结构化访问、可变并行度以及传统使用的Krylov线性解算器固有的全局同步的限制。因此，我们依靠积极的单节点优化，如层次并行、动态线程、压缩内存布局和矢量化，以及一个通信友好的聚集（几何）线性多重网格解算器。基于著名的ONERA M6几何结构的结果，与具有14个MPI等级的基准SU2实现相比，我们的单核和共享内存优化在最新的14核Intel®Xeon（^{mathrm{TM}}）E5-2697v3处理器上的速度提高了\（2.6倍\）。在多节点设置中，与传统的基于Krylov（GMRES）的方法相比，混合OpenMP+MPI多重网格实现在256个节点上实现了更高的并行效率（2倍）。 引用于7文件 MSC公司： 76个M12 有限体积法在流体力学问题中的应用 76层65 湍流的直接数值模拟和大涡模拟 76牛顿 可压缩流体和气体动力学 2005年5月 并行数值计算 关键词：计算流体力学；多重网格；并行算法；高性能计算 软件：斯帕拉尔-奥尔马拉斯；SU2公司；溪流；NSU3D公司；HE-E1GODF公司；磁粉探伤；帕梅蒂斯；EDGE（边缘） PDF格式BibTeX公司 XML格式引用 \textit{T.D.Economon}等人，计算。流体129、146--158（2016；Zbl 1390.76425） 全文： 内政部 参考文献： [1] Jameson，A.，计算流体动力学的现状、挑战和未来发展，（AGARD，CFD方法和算法的进展和挑战，（1995）） [2] Vassberg JC、DeHaan MA、Rivers SM、Wahls RA。为应用cfd验证研究开发通用研究模型。AIAA2008；(2008-6919). [3] Gropp WD、Kaushik DK、Keyes DE、Smith BF。 [4] Aubry R、Houzeaux G、Vasquez M。共享内存机器上基于非结构化边的解算器的一些有用策略。AIAA论文2011-06142011。 [5] Mavrilis DJ，Mani K.使用NSU3D解算器的非结构化网格解算技术 [6] 达菲，A。；哈蒙德·D·。；Nielsen，E.，混合多核架构的生产级CFD代码加速，NASA/TM-2012-217770，（2012） [7] Mudigere，D。；Sridharan，S。；Deshpande，A。；Park，J。；海涅克，A。；Smelyanskiy，M.，探索现代并行系统上非结构化网格cfd应用的共享内存优化，并行与分布式处理研讨会（IPDPS），（2015），IEEE [8] Economon，T.D.（经济博士）。；帕拉西奥斯，F。；科普兰，S.R。；卢卡奇克，T.W。；Alonso，J.J.，Su2:一个用于多物理模拟和设计的开源套件，AIAA Journal，（2015） [9] Hirsch，C.，内外流数值计算，（1984），威利纽约 [10] Wilcox，D.，CFD湍流建模，（1998），DCW Industries，Inc。 [11] White，F.，《粘性流体流动》（1974），纽约麦格劳希尔公司·Zbl 0356.76003号 [12] Spalart P，Allmaras S.气动流动的单方程湍流模型。AIAA论文1992-04391992。 [13] Barth，T.J.，Euler和Navier-Stokes方程的非结构化网格和有限体积解算器方面，VKI系列讲座上的讲稿。1994 - 05; 冯·卡曼流体动力学研究所，罗德圣约翰大学，（1995年） [14] Quarteroni，A。；Valli，A.，偏微分方程的数值逼近，计算数学中的Springer级数，第23卷，（1997），Springer-Verlag Berlin Heidelberg New York [15] Jameson，A.，《空气动力学分析和设计的计算算法透视》，Progr Aerosp Sci，37，197-243，（2001） [16] LeVeque，R.，双曲问题的有限体积方法，（2002），剑桥大学出版社·Zbl 1010.65040号 [17] Wesseling，P.，《计算流体动力学原理》，Springer Series in Computation Mathematics，第29卷，（2000），Springer-Verlag Berlin Heidelberg New York·Zbl 0960.76002号 [18] Jameson，A.，《气体动力学数值方案的分析与设计》，1:人工扩散、迎风偏压、限制器及其对精度和多重网格收敛的影响，国际计算流体力学杂志，4，3-4，171-218，（1995） [19] Jameson，A.，《气体动力学数值方案的分析和设计》，2:人工扩散和离散激波结构，国际计算流体力学杂志，5，1-2，1-38，（1995） [20] Toro，E.F.，《流体动力学的黎曼解算器和数值方法：实用简介》（1999），Springer-Verlag·Zbl 0923.76004号 [21] Roe，P.L.，近似黎曼解算器，参数向量和差分格式，《计算物理杂志》，43，357-372，（1981）·Zbl 0474.65066号 [22] van Leer，B.，《走向最终保守差分格式V.戈杜诺夫方法的二阶续集》，《计算物理学杂志》，32，1，101-136，（1979）·Zbl 1364.65223号 [23] Venkatakrishnan V.关于限制器的精度和收敛到稳态解。AIAA论文1993-08801993；。 [24] Blazek，J.，《计算流体动力学：原理与应用》，（2005），爱思唯尔牛津·Zbl 0995.76001号 [25] Eliasson，P.，Edge，非结构化网格的Navier-Stokes解算器，技术代表，（2002），FOI-R-0298-SE FOI科学报告·Zbl 1177.76285号 [26] Economon TD、Palacios F、Alonso JJ、Bansal G、Mudigere D、Deshpande A.等人。非结构化开源su2套件的高性能优化。AIAA论文2015-1949。 [27] 萨阿德，Y。；Schultz，M.H.，GMRES:求解非对称线性系统的广义最小残差算法，SIAM科学统计计算杂志，7856-869，（1986）·兹伯利0599.65018 [28] 格罗普，W.D。；Kaushik博士。；Keyes，D.E。；Smith，B.F.，高性能并行隐式CFD，并行计算，27，4，337-362，（2001）·Zbl 0971.68191号 [29] 格罗普，W.D。；Kaushik，D.K。；Keyes，D.E。；Smith，B.F.，非结构化网格CFD应用程序的性能建模和调整，超级计算，ACM/IEEE 2000年会议，（2000年），IEEE [30] 施密特，V。；Charpin，F.，《跨音速马赫数下ONERA-M6机翼上的压力分布》，技术代表，（1979年） [31] Hammarlund，P。；库马尔，R。；奥斯本，R.B。；Rajwar，R。；Singhal，R。；D'Sa，R.，Haswell:第四代英特尔核心处理器，IEEE Micro，34，2，6-20，（2014） [32] Karypis，G。；Kumar，V.，一种快速高质量的不规则图分割多级方案，SIAM科学计算杂志，20，1，359-392，（1998）·Zbl 0915.68129号 [33] 安德森，E。；Saad，Y.，在并行计算机上求解稀疏三角线性系统，国际J高速计算，1，01，73-95，（1989）·Zbl 0726.65026号 [34] Naumov，M.，GPU上预处理迭代法中稀疏三角线性系统的并行解，技术代表，（2011），NVIDIA技术报告，NVR-2011-001 [35] Park，J。；Smelyanskiy，M。；Dubey，P.，《高性能共享内存稀疏三角解算器的稀疏化同步》，国际超级计算会议（ISC），（2014） [36] McCalpin J.流基准测试。www.cs.virginia.edu/Stream/ref.html#what 1995；。 [37] 周，E。；Saad，Y.，不定矩阵ILU预条件的实验研究，计算应用数学杂志，86，2，387-414，（1997）·Zbl 0891.65028号 [38] Mavrilis，D。；Mani，K.，《使用NSU3D解算器的非结构化网格解算技术》，AIAA论文2014-0081，发表于第52届AIAA航空航天科学会议，马里兰州国家港，（2014） [39] 卡特希尔，E。；McKee，J.，减少稀疏对称矩阵的带宽，1969年第24届全国会议论文集，157-172，（1969），美国计算机学会 [40] Lohner，R.，用于矢量化的高速缓存有效重新编号，Int J Numer Method Biomed Eng，26，56228-636，（2010）·Zbl 1187.68042号 [41] 达夫，I.S。；埃里斯曼，A.M。；Reid，J.K.，稀疏矩阵的直接方法，数值分析专著，（1989），牛津大学出版社·Zbl 0666.65024号 [42] 英特尔®；体系结构指令集扩展编程参考2014。 [43] Karypis，G。；Schloegel，K。；Kumar，V.，Parmetis：并行图划分和稀疏矩阵排序库，（1997），第10版，明尼苏达大学计算机科学系 [44] Palacios F、Economon TD、Aranake AC、Copeland SR、Lonkar AK、Lukaczyk TW.等人。斯坦福大学非结构化（SU^{2}）：湍流的开源分析和设计技术。AIAA论文2014-02432014。 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。