%0 Journal Article %A 文敏华 %A 刘永志 %A 鲍华 %A 胡跃 %A 沈泳星 %A 韦建文 %A 林新华 %T 声子BTE应用的并行和优化研究 %D 2020 %R 10.3778/j.issn.1673-9418.1909072 %J 计算机科学与探索 %P 1288-1297 %V 14 %N 8 %X

声子玻尔兹曼输运方程(BTE)可以有效地模拟介观尺度下的导热问题,相比于随机性方法,以有限体积法为代表的确定性方法求解声子BTE方程被认为更有希望解决工程实际问题。但是有限体积法求解BTE具有迭代步数多,迭代时间长的问题。为此提出了声子BTE方程迭代求解部分在GPU上的并行加速方案,并设计适当的线程分配方式及数据存储格式,采用循环展开和内核融合等优化手段对迭代过程进行并行加速。此外,采用基于角方向的并行策略,使用MPI+CUDA、CUDA-Aware MPI和NCCL函数的方式实现了声子BTE求解多GPU并行版本。实验结果表明,相较于Intel Xeon Gold 6248上的串行版本,在单块V100 GPU上获得了最大31.5倍的加速。同时使用NCCL函数的GPU并行版本在8台DGX-2节点共计128块V100 GPU上最高达到了83%的并行效率,比MPI+CUDA版本提升57%。

%U http://fcst.ceaj.org/CN/10.3778/j.issn.1673-9418.1909072