随着高性能计算与人工智能融合发展的深入,三维电磁数值模拟在雷达、光子晶体、地球物理勘探等领域的需求日益增长。作为电磁仿真中的核心方法之一,Crank-Nicolson有限差分时域(CN-FDTD)方法因无条件稳定性和能量守恒特性,广泛应用于大规模长时间模拟。然而,该方法在每一步时间推进中需求解由双旋度算子构成的大型稀疏线性系统,计算开销大,限制了其工程应用。
近日,中国科学院计算机网络信息中心科研团队,提出了基于离散变换的子域精确预处理系统——FlashMP,用于高效求解CN-FDTD方法中的线性系统。该方法首次在GPU集群上实现了对电磁方程预处理求解的实用加速,提升了大规模电磁模拟的计算效率。
FlashMP通过奇异值分解,将双旋度算子解耦为格点子系统,在每个子域内构建精确求解器作为预处理器,降低了迭代次数。同时,针对边界误差问题,团队设计了低秩修正策略,实现了高效边界处理。这一方法在多GPU环境下具备良好的可扩展性,支持上千GPU并行计算。实验结果表明,在AMD MI60 GPU集群上,FlashMP与主流迭代求解器BiCGSTAB和GMRES结合使用,相比无预处理情况,可将迭代次数减少高达16倍,整体求解速度提升2.5倍至4.9倍。在1000 GPU规模下,FlashMP仍保持84.1%的并行效率,展现出优异的弱扩展性能。
相关研究成果已被IEEE International Conference on Computer Design录用并发表。研究工作得到中国科学院战略性先导科技专项的支持。
基于离散变换与低秩修正的子域精确求解
11月14日,教育部、人力资源社会保障部召开2025届全国普通高校毕业生就业创业工作会议,以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,深入贯彻党的二十届三中全会精神和全国教育大会精神,落实落细党中央、国务院关于高校 “名园现场会”系列公益活动启动于2021年,围绕“办高质量的学前教育”这一主线,分析名园成功要素,梳理名园文化焦点和亮点,多平台宣传推广名园,让先进经验在更大范围内流动起来,引领带动薄弱幼儿园 对住宿在校的学生来说,特别是留守学生,最缺的就是陪伴。在湖北省襄阳市谷城县一所乡镇学校,为了让初中生在校能安心睡觉、吃饭和学习,校长每天都坚持陪餐、陪寝,和学生住在一栋宿舍楼,尽可能地陪在 中国教育报-中国教育新闻网讯(记者 周洪松 通讯员 焦洛 王志超 范胜利)为提高师生消防安全意识,普及消防安全知识,日前,河北省石家庄市平山县通过新媒体平台为广大师生上了一堂别开生面的“消防安 一、成立背景随着全球科技革命和产业变革加速演进,大力发展职业教育、培养高素质技能人才已成为各国教育的优先任务和共同目标,各国职业教育之间的交流往来和学习互鉴也越发频繁和密切。中国政 中国教育报-中国教育新闻网讯(记者 杨国良)11月10日,由中国汽车工程学会、重庆市教育委员会、重庆市璧山区人民政府主办,重庆机电职业技术大学等承办的2024职业院校汽车专业教师能力大赛落幕。重 。本文链接:GPU加速电磁模拟预处理技术研究取得进展http://www.sushuapos.com/show-12-2185-0.html
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