Комбинированная MPI+threads параллельная реализация метода блоков для моделирования тепловых процессов в структурно-неоднородных средах
Волков-Богородский Д.Б., Сушко Г.Б., Харченко С.А.

Рассматриваются комбинированные MPI+threads параллельные алгоритмы аппроксимации решений нестационарного уравнения теплопроводности с фазовыми переходами на основе аналитического метода блоков. Метод блоков основан на приближении решения краевой задачи специальными функциями, являющимися фундаментальными решениями уравнения Гельмгольца, при этом возникает система линейных алгебраических уравнений с блочно-разреженной структурой и плотными подматрицами. Интенсивные вычисления с плотными подматрицами распараллеливаются на основе потоков вычислений с использованием общей памяти. Относительно независимые вычисления с блочно-разреженной структурой распараллеливаются по распределенной памяти с помощью MPI. Предлагаемый комбинированный подход к организации параллельных вычислений позволяет эффективно использовать неоднородную структуру организации памяти в современных кластерных системах. Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (коды проектов 09-01-00060-а и 09-01-13533-офи-ц) и поддержана программой Президиума РАН П-2. Статья подготовлена по материалам доклада авторов на международной научной конференции "Параллельные вычислительные технологии" (ПаВТ-2010; http://agora.guru.ru/pavt2010).

Ключевые слова: аналитические методы, аппроксимация, параллельные вычисления, итерационные методы, распределенная и общая память

Название статьи, аннотация и ключевые слова на английском языке

Волков-Богородский Д.Б., ст. науч. сотр., e-mail: v-b1957@yandex.ru   - Институт прикладной механики РАН, Ленинский просп., д. 32а, 119991, Москва;
Сушко Г.Б., аспирант, e-mail: gennadiyesss@mail.ru   - Московский физико-технический институт, факультет аэрофизики и космических исследований, Институтский переулок, д. 9, Московская область, 141700, г. Долгопрудный;
Харченко С.А., науч. сотр., e-mail: sigma-2002@yandex.ru - Вычислительный центр им. А.А. Дородницына РАН, ул. Вавилова, д. 40, Москва