MIC异构直线加速器束流动力学模拟并行软件开发
现代高能物理研究需要使用高能量的粒子加速器,加速器束流动力学模拟软件具有重要的实用意义。介绍了一个3维基于MIC的异构直线加速器并行束流动力学模拟软件NEWBEAM-MIC的开发进展。目的是使用最新的超级异构计算机提高束流动力学模拟软件的性能,更好地完成加速器的设计和优化工作。这个软件模拟了DTL和SOLENOID加速器装置中粒子的运动过程。 NEWBEAM-MIC是在NEWBEAM-CPU软件基础上,将粒子推进部分分配到MIC卡上运行,从而利用MIC多线程的优势使计算加速的。通过实际测试,这个软件在天河二号上使用100 CPUs和100 MICs可以模拟109个粒子,其中DTL场力计算、SOLENOID场力计算和粒子推进三个部分均可以比仅使用100 CPUs的NEWBEAM软件有100倍以上的加速效果。再考虑MIC卡上的多线程,对同样规模的粒子,使用100 CPUs 和100 MICs,当MIC线程数开到最大(224)时, NEWBEAM-MIC可以比单线程串行计算方式加速10000倍以上。这表明本文开发的基于MIC的异构软件可以很好地加速原有的CPU软件,发挥现有MIC异构超级计算机的潜在性能。
粒子追踪、异构并行计算、直线加速器、集成众核、FFTW
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TL5;TP3
2016-10-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
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