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弗洛里安·肖恩鲍姆；乌尔里奇·吕德

超大规模块结构自适应网格细化。 （英语） Zbl 06890193号

SIAM J.科学。计算。 40，第3号，C358-C387（2018）.
摘要：在本文中，我们提出了一种适用于极值并行的块结构自适应网格细化（AMR）新方法。所有数据结构都是这样设计的：每个分布式处理器内存中的元数据大小保持有界，与处理器数量无关。在AMR过程的所有阶段，我们只使用分布式算法。不使用诸如主进程或复制数据之类的中央资源，因此可以实现无限的可扩展性。特别是对于动态负载平衡，我们建议通过创建核心数据结构的轻量级临时副本来利用块结构域分区的层次性。此副本用作本地和完全分布式的代理数据结构。它不包含模拟数据，但仅提供有关将域划分为块的拓扑信息。最终，这种方法实现了一种廉价的、局部的、基于扩散的动态负载平衡方案。我们展示了我们的新AMR实现对于两个架构不同的PB级超级计算机的卓越性能和完全可扩展性。IBM Blue Gene/Q系统上的基准测试，该系统的网格包含3.7万亿个未知项，分布在458752个进程中，证实了未来极端规模并行机的适用性。本文中提出的算法对域划分产生的块进行操作。这个概念及其实现支持任意数据的存储。因此，该软件框架可以用于不同的仿真方法，包括基于网格的方法和无网格方法。在本文中，我们演示了基于晶格玻尔兹曼方法的流体模拟。

引用于9文件

MSC公司：

2005年5月 并行数值计算
65年20月 数值算法的复杂性和性能
76P05号机组 稀薄气体流动，流体力学中的玻尔兹曼方程

关键词：

自适应网格细化；动态负载平衡；超级计算；可扩展并行算法；并行性能；晶格玻尔兹曼方法；高性能计算

软件：

等视力；ENZO公司；森林爪；BoxLib（盒子库）；大提琴；闪存；皮亚诺；琼博；OpenLB（打开LB）；地毯；p4测试；仙人掌；LUDWIG公司；艾菲尔；帕拉梅什；增强C++库；PT-Scotch公司；分布式数据库；伦敦3D
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
\textit{F.Schornbaum}和\textit{U.Rüde}，SIAM J.Sci。计算。40，第3号，C358--C387（2018；Zbl 06890193）
全文： 内政部 arXiv公司

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