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基于WENO-Boltzmann方案的二维半导体器件的高效确定性并行模拟。 (英语) Zbl 1229.78027号

摘要:提出了一种用于计算机集群上二维半导体器件仿真的Boltzmann-Poisson系统的柔性并行确定性求解器。该模拟器是通过对一个基于高阶有限差分加权基本无振荡(WENO)格式的数值格式进行并行化而获得的。虽然底层的数值格式比直接模拟蒙特卡罗方法具有重要优势,但该方案对计算能力提出了很高的要求。因此,解决了数值格式中不同计算阶段的并行化问题。需要大部分计算工作负载的数据子域已经在处理器之间适当地分布,并且为了实现良好的性能,已经做出了几个并行设计决策。此外,生成的并行应用程序可以很容易地进行调整,以模拟各种各样的设备,并且可以很容易由没有关于底层数值方案的数学背景的工程师使用。该并行算法已在C++中实现,并增加了对MPI函数和优化线性代数库函数的调用。通过在SMP集群上模拟特定的MOSFET和DG-MOSFET器件,已经进行了几个实验,以显示其效率。

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78M20型 有限差分法在光学和电磁理论问题中的应用
82天37分 半导体统计力学
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全文: 内政部

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