随着高性能计算与人工智能融合发展的深入,三维电磁数值模拟在雷达、光子晶体、地球物理勘探等领域的需求日益增长。作为电磁仿真中的核心方法之一,Crank-Nicolson有限差分时域(CN-FDTD)方法因无条件稳定性和能量守恒特性,广泛应用于大规模长时间模拟。然而,该方法在每一步时间推进中需求解由双旋度算子构成的大型稀疏线性系统,计算开销大,限制了其工程应用。
近日,中国科学院计算机网络信息中心科研团队,提出了基于离散变换的子域精确预处理系统——FlashMP,用于高效求解CN-FDTD方法中的线性系统。该方法首次在GPU集群上实现了对电磁方程预处理求解的实用加速,提升了大规模电磁模拟的计算效率。
FlashMP通过奇异值分解,将双旋度算子解耦为格点子系统,在每个子域内构建精确求解器作为预处理器,降低了迭代次数。同时,针对边界误差问题,团队设计了低秩修正策略,实现了高效边界处理。这一方法在多GPU环境下具备良好的可扩展性,支持上千GPU并行计算。实验结果表明,在AMD MI60 GPU集群上,FlashMP与主流迭代求解器BiCGSTAB和GMRES结合使用,相比无预处理情况,可将迭代次数减少高达16倍,整体求解速度提升2.5倍至4.9倍。在1000 GPU规模下,FlashMP仍保持84.1%的并行效率,展现出优异的弱扩展性能。
相关研究成果已被IEEE International Conference on Computer Design录用并发表。研究工作得到中国科学院战略性先导科技专项的支持。
基于离散变换与低秩修正的子域精确求解
华中科技大学同济医学院附属同济医院(以下简称“武汉同济医院”)“网红”外科医生程才已于近日正式加盟浙江大学医学院附 11月7日,东南大学交通学院官网教师栏目更新信息显示,毛国强已任东南大学首席教授、智能驾驶与智慧交通研究中心主任、 ? 张焕乔(1933—) 1933年12月23日生于重庆。1956年毕业于北京大学物理系。1997年当选为中国科学院院士。中国原子 中新社北京11月7日电(记者梁晓辉)中国国家发展改革委主任郑栅洁7日在北京表示,今后一段时间,中国高等教育学龄人口将 11月6日,中国科学院上海有机化学研究所刘文课题组在《自然-合成》(Nature Synthesis)上,在线发表了题为Analysis of siderochelin biosynthesis reveals that a type II polyketide synthase catalyses diketide fo 在中国海洋大学建校100周年之际,习近平总书记给中国海洋大学全体师生回信,向全校师生员工、广大校友致以祝贺,强调“加强原创性、引领性海洋科技攻关,努力培养更多胸怀蓝色梦想、堪当时代重任的优秀海洋人才”。 。本文链接:GPU加速电磁模拟预处理技术研究取得进展http://www.sushuapos.com/show-12-2185-0.html
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