基于SW26010处理器的PANDAS众核并行优化方法及在地质变形分析中的应用_中国煤炭行业知识服务平台

基于SW26010处理器的PANDAS众核并行优化方法及在地质变形分析中的应用

作者

王雪纯邢会林戴黎明郭志伟刘骏标
单位

中国海洋大学海底科学与探测技术教育部重点实验室青岛海洋科学与技术国家实验室深海多学科交叉研究中心中国海洋大学海底科学与工程计算国际中心
摘要

有限元数值模拟是目前研究地质体变形分析的重要方法，方程组求解对模拟结果的时效性和精确度有重要影响。针对并行自适应非线性变形分析软件(PANDAS)模拟千万级大规模模型时方程组求解耗时长和收敛速度慢的问题，本研究基于SW26010处理器主从核异构架构和并行计算技术实现PANDAS众核并行优化。首先，通过区域分解实现大规模地质模型分解，降低单主核计算的数据量，然后利用矩阵压缩存储技术有效节省存储资源。最后，利用SW26010处理器的从核阵列优化迭代求解算法加速方程组求解过程。全地球模型的速度场模拟结果表明本研究提出的方法具有可行性，多孔介质模型压缩模拟的速度较CPU单核串行程序提升8.1倍，断层系统变形模拟的速度提升7.6倍。
关键词

SW26010处理器PANDAS并行计算变形分析数值模拟
基金项目(Foundation)

国家自然科学基金项目(52074251)；国家自然科学基金重大计划项目(92058211)；
文章目录

1 SW26010异构众核处理器及其并行模式
2 SW26010处理器的PANDAS众核并行优化方法
2.1 区域分解和稀疏矩阵压缩存储
2.2 系数矩阵选择性分块预处理方法
2.3 SW26010处理器上的并行共轭梯度算法
3 PANDAS众核优化方法在地质体变形分析中的应用及性能测评
3.1 全地球模型速度场模拟分析
3.2 多孔介质压缩分析
3.3 断层系统运动变形分析
4 结论