Speaker
悦然 田
(北京师范大学 物理学系)
Description
PIC （particle-in-cell）是等离子体模拟程序所采用的一种主要方法，可以得到等离子体中各物理量随时间的变化规律。基于准静态近似的PIC$程序^{[1,2]}$QuickPIC可以高效模拟等离子体尾波加速问题，其运算速度与普通PIC程序相比提高了100到1000倍。我们借助CUDA C与Fortran2003开发了QuickPIC的GPU-MPI加速版本，对QuickPIC的fft2d，fpois2d，ufield2d，part2d等中层类做了修改，用GPU的多线程、多流式多处理器并行代替OpenMP控制的CPU多核并行，并测试了改写后程序的准确性和效率提升。结果显示，对于同一个输入文件，在笔记本电脑上单核GPU/CPU运行时，不同的中层类以及函数，运算速度提高了2倍到75倍左右，在保证结果正确性与稳定性的基础上显著改善了程序效率；加入MPI层面的并行，在超级计算机上多核运行时，也能维持结果的准确性，为后续研究和运用奠定了基础。
Primary authors
悦然 田
(北京师范大学 物理学系)
钺洛 王
(北京师范大学 天文系)
Thamine Dalichaouch
(美国加州大学洛杉矶分校 物理和天文学系)
Viktor Decyk
(美国加州大学洛杉矶分校 物理和天文学系)
Warren Mori
(美国加州大学洛杉矶分校 物理和天文学系)
Prof.
维明 安
(北京师范大学 天文系)
