无同步ILU预条件子的CFD高效GPU计算方法技术

技术编号:45620908 阅读:31 留言:0更新日期:2025-06-24 18:47
本发明专利技术公开了一种无同步ILU预条件子的CFD高效GPU计算方法,属于高性能并行计算领域,包括步骤:以块大小的行为块行组,块行组为并行粒度,并对块行组初始化依赖关系;确定每个线程处理任务行的索引,并找到行的对角位置;利用忙等待机制判断块行组与块行组之间的依赖关系变化,并对每一行进行累加操作;解决块内的依赖关系,并将最新的值传递给块内的线程;完成块行组所有对应解向量x的计算,将块行组的依赖关系设置为已解决,并进行通知。本发明专利技术提高了求解效率,减少了同步开销,提升了数据访问性能,可以适应大规模非结构网格的复杂计算需求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高性能并行计算领域,更为具体的,涉及一种无同步ilu预条件子的cfd高效gpu计算方法。


技术介绍

1、随着计算流体力学(cfd)技术的发展,求解可压缩流体力学方程组的效率和精度在工程应用中变得愈发重要。在cfd求解过程中,尤其是处理非结构网格问题时,常常会遇到大型稀疏线性系统的求解问题。为了提高这些大型线性系统的求解速度,预条件子技术,尤其是不完全lu(ilu)预条件子,被广泛应用于加速迭代求解器的收敛性。

2、ilu预条件子的核心思想是对稀疏矩阵a进行近似的lu分解,将其分解为下三角矩阵l和上三角矩阵u,以此加速迭代求解的收敛。该分解方法不保留所有的非零元素,而是根据不同的策略(如ilu(0)仅保留原矩阵的非零结构)来减少填充,使得预条件子保持稀疏性。然后,在迭代求解过程中,利用l和u来进行前向和后向替换,即分别求解ly=b和ux=y的三角方程组。

3、尽管ilu预条件子技术已经广泛用于提高线性求解器的效率,但现有的研究和优化大多集中在分解阶段,而对求解阶段的关注相对较少。尤其是在非结构cfd应用中,传统的ilu求本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种无同步ILU预条件子的CFD高效GPU计算方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的无同步ILU预条件子的CFD高效GPU计算方法,其特征在于,在步骤S1中,所述以块大小的行为块行组,块行组为并行粒度,并对块行组初始化依赖关系,具体包括如下子步骤:

3.根据权利要求2所述的无同步ILU预条件子的CFD高效GPU计算方法,其特征在于,在步骤S2中,所述确定每个线程处理任务行的索引,并找到行的对角位置,具体包括如下子步骤:

4.根据权利要求3所述的无同步ILU预条件子的CFD高效GPU计算方法,其特征在于,在步骤S3中,所述利用忙等...

【技术特征摘要】

1.一种无同步ilu预条件子的cfd高效gpu计算方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的无同步ilu预条件子的cfd高效gpu计算方法,其特征在于,在步骤s1中,所述以块大小的行为块行组,块行组为并行粒度,并对块行组初始化依赖关系,具体包括如下子步骤:

3.根据权利要求2所述的无同步ilu预条件子的cfd高效gpu计算方法,其特征在于,在步骤s2中,所述确定每个线程处理任务行的索引,并找到行的对角位置,具体包括如下子步骤:

4.根据权利要求3所述的无同步ilu预条件子的cfd高效g...

【专利技术属性】
技术研发人员:代喆郭明峰邓亮赵丹王岳青
申请(专利权)人:中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所
类型:发明
国别省市:

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