CPU-GPU协同计算在MOC中子输运异构并行计算中的应用研究

作者：宋佩涛; 张志俭^*; 张乾; 梁亮; 赵强

来源：核动力工程, 2020, 41(04): 17-21.

DOI：10.13832/j.jnpe.2020.04.0017

• 异构并行
• 特征线方法
• 中子输运计算
• GPU
• CUDA

特征线方法(MOC)可以精确求解任意几何的中子输运方程,但该方法收敛慢、计算时间长。本研究基于空间区域分解和特征线并行技术,采用MPI+Open MP/CUDA编程模型,实现了适用于中央处理器-图形处理器(CPU-GPU)异构系统的二维MOC异构并行算法。为充分利用异构系统中的CPU和GPU计算资源,实现CPU-GPU协同计算,提出动态任务分配模型,根据CPU和GPU的计算能力合理分配计算任务。数值验证结果表明:程序具有良好的计算精度;动态任务分配模型能根据硬件性能给出最佳任务分配方案;5异构节点(包含20块GPU)并行时,相对MPI+CUDA并行模式,采用CPU-GPU协同计算后,程序整体效率提升达到14%。

• 出版日期2020
• 单位哈尔滨工程大学