Abstrakt. Vi presenterar en ny metod för att generera och anpassa bläckfiskmaskor för teraska tillämpningar. Vårt tillvägagångssätt kombinerar befintliga metoder, såsom parallell octree sönderdelning och rumsfyllning kurvor, med en uppsättning nya metoder som tillgodoser de speciella behoven av parallell octree meshing. Vi har implementerat dessa tekniker i ett parallellt meshing verktyg som kallas Octor. Resultatutvärderingar på upp till 2000 processorer visar att Octor har god isogranulär skalbarhet, fast storlek skalbarhet och absolut körtid. Octor tillhandahåller också ett nytt dataåtkomstgränssnitt till parallella PDE-lösare och parallella visualiseringspipelines, vilket gör det möjligt att utveckla tätt kopplade änd-to-end finita elementssimuleringar på teraskalasystem. 1. Vad är det för fel på dig? Inledning. Uppkomsten av terascale computing har skapat helt nya möjligheter för forskare och ingenjörer att simulera komplexa fysiska fenomen i större skala och med en högre upplösning än vad som hittills varit möjligt. Denna trend har introducerat nya utmaningar för applikationer, algoritmer och systemprogramvara. I synnerhet är en betydande utmaning för teraskala ändliga element simuleringar hur man genererar och anpassar högupplösta ostrukturerade maskor med miljarder noder och element, och hur man levererar sådana maskor till processorer i teraskala system. En typisk metod för att förbereda ett finit element mesh för simulering är att först generera en stor mesh struktur offline på en server [34, 35], och sedan ladda upp mesh till en superdator, där ytterligare steg såsom mesh partitioning [22] och data omfördelning utförs. Resultatet är en rad tidskrävande filöverföringar och disk I/O som förbrukar stora mängder nätverks- och lagringsresurser samtidigt som de inte bidrar med något till de applikationer som kommer att använda meshstrukturen. Eftersom maskorna genereras offline på en server kan offlinealgoritmen dessutom inte anpassas dynamiskt vid körning. Vi föreslår ett bättre tillvägagångssätt där maskorna genereras in situ, på samma processorer där de senare kommer att användas av tillämpningar såsom finita element lösare och visualisering pipelines. I detta dokument beskriver vi en ny metod för parallell oktree meshing för teraska tillämpningar. Vid första anblicken kan det förefalla som om parallella bläckfiskmaskor helt enkelt är en direkt tillämpning av den välkända parallella bläckfiskmetoden. I själva verket är parallell bläckfisk meshing fundamentalt skiljer sig från andra parallella bläckfisk tillämpningar genom att den måste manipulera hörnen (hörnarna) av oktanterna, som motsvarar mesh noderna. Detta krävs för att stödja finita element simuleringar, som associerar okända till mesh noder och sedan lösa den resulterande linjära systemet. Komplicerade korrelationer mellan oktanter och hörn, och mellan hörn och hörn, antingen på samma processor eller på olika processorer, måste alla identifieras och spåras. Parallella bläckfiskmaskor innebär således en rad nya problem som inte finns i andra parallella bläckfisktillämpningar. Vårt arbete bygger på en grund av tidigare arbete på parallella bläckfiskar [4, 10, 14, 32, 37, 39], mesh generation [6, 7, 8, 13, 14, 21, 26, 31], parallell adaptiv mesh förfining [2, 9, 23, 38], parallella adaptiva finita element metoder [18, 28] och utrymme-fyllning kurvor [5, 15]. För att möta de särskilda kraven för parallell bläckfisk meshing, har vi utvecklat en uppsättning nya algoritmer och tekniker: (1) en ny algoritm som kallas parallellprioriterad krusning som balanserar en oktree effektivt; (2) en sofistikerad minneshanteringssystem som underlättar data migration mellan processorer; (3) en ny metod för att extrahera parallella mesh strukturer som levererar mesh data direkt till lösare; och (4) en ny dataåtkomst gränssnitt som gör det möjligt lösare eller visualizers att enkelt interagera med meshern. Vi har implementerat vår metodik inom ett nytt parallellt meshing-verktyg som heter Octor. Resultatutvärderingar visar att Octor har god isogranulär skalbarhet, god skalbarhet i fast storlek och bra absolut
Tu m.fl. I REF infördes ett parallellt meshing-verktyg kallat Octor för att skapa och anpassa bläckfiskmaskor.
Scalable Parallel Octree Meshing for TeraScale Applications
{'venue': "ACM/IEEE SC 2005 Conference (SC'05)", 'journal': "ACM/IEEE SC 2005 Conference (SC'05)", 'mag_field_of_study': ['Computer Science']}