1、PFELAC并行培訓(xùn)PFELAC并行版產(chǎn)品介紹產(chǎn)品功能產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)PFELAC并行版產(chǎn)品介紹 并行有限元語(yǔ)言及其編譯器（簡(jiǎn)稱PFELAC）是國(guó)內(nèi)自主研發(fā)的開(kāi)源并行有限元仿真軟件，該軟件采用有限元語(yǔ)言生成串行計(jì)算程序，再由串行計(jì)算程序自動(dòng)生成有限元并行計(jì)算C+程序，降低有限元并行計(jì)算程序的開(kāi)發(fā)難度，大大提高了有限元仿真分析的求解規(guī)模和計(jì)算效率。目前已經(jīng)在國(guó)內(nèi)大規(guī)模超級(jí)計(jì)算機(jī)（例如：國(guó)家超級(jí)計(jì)算天津中心、濟(jì)南中心，中國(guó)科學(xué)院超級(jí)計(jì)算環(huán)境等）安裝并運(yùn)行測(cè)試，PFELAC以其強(qiáng)大的并行計(jì)算能力為大規(guī)模、超大規(guī)模有限元計(jì)算提供了自主研發(fā)的仿真平臺(tái)。PFELAC并行版產(chǎn)品介紹PFELAC并行版產(chǎn)品功能自動(dòng)生成

2、開(kāi)源有限元并行計(jì)算C+程序1任意多物理場(chǎng)自動(dòng)耦合2自定義數(shù)學(xué)物理模型3有限元程序編譯開(kāi)發(fā)平臺(tái)4并行自動(dòng)分區(qū)5高性能、高效率仿真分析6自定義數(shù)值計(jì)算方法7PFELAC并行版產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)最本質(zhì)的多物理場(chǎng)耦合仿真環(huán)境簡(jiǎn)潔、直觀、靈活的有限元語(yǔ)言全新的有限元并行C+語(yǔ)言架構(gòu)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信比主從通信效率更高減少了從進(jìn)程到主進(jìn)程發(fā)送結(jié)果信息的流程并行計(jì)算流程更加簡(jiǎn)單C+程序的穩(wěn)定性和可維護(hù)性完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的開(kāi)源CAE并行軟件1.PFELAC并行程序求解流程2.PFELAC并行計(jì)算使用模式3.PFELAC軟件思想4.PFELAC并行程序架構(gòu)5.PFELAC大規(guī)模并行計(jì)算問(wèn)題PFELAC并行版內(nèi)容提要1.PFELA

3、C并行程序求解流程1.PFELAC并行程序求解流程2.PFELAC并行計(jì)算使用模式2.PFELAC并行計(jì)算使用模式并行計(jì)算技術(shù)和并行程序設(shè)計(jì)的復(fù)雜性 依賴于不同類型的計(jì)算問(wèn)題、數(shù)據(jù)特征、計(jì)算要求、和系統(tǒng)構(gòu)架，并行計(jì)算技術(shù)較為復(fù)雜,程序設(shè)計(jì)需要考慮數(shù)據(jù)劃分，計(jì)算任務(wù)和算法劃分，數(shù)據(jù)訪問(wèn)和通信同步控制,軟件開(kāi)發(fā)難度大,難以找到統(tǒng)一和易于使用的計(jì)算框架。并行程序的編制是并行計(jì)算的瓶頸：必須深刻了解并行機(jī)的軟硬件環(huán)境必須深入了解并行機(jī)的通訊機(jī)制必須深入了解并行算法的程序?qū)崿F(xiàn)方法必須.并行版有限元語(yǔ)言及編譯器3.PFELAC軟件思想算法 偏微分方程表達(dá)式高性能數(shù)值計(jì)算程序+PFELACPFELAC本質(zhì)上

4、是一門(mén)描述偏微分方程及方程求解算法的語(yǔ)言通過(guò)PFELAC能夠快速生成偏微分方程所描述問(wèn)題的串行與并行計(jì)算程序。3.PFELAC軟件思想編寫(xiě)有限元文件得到C/C+源碼仿真與模擬開(kāi)發(fā)有限元軟件描述微分方程表達(dá)式描述有限元算法基于MPI的分布式并行程序提交并行計(jì)算計(jì)算結(jié)果分析利用源碼開(kāi)發(fā)專用領(lǐng)域計(jì)算軟件自主研發(fā)與創(chuàng)新3.PFELAC軟件思想PFELAC在超大規(guī)模計(jì)算上的應(yīng)用1.解決的三個(gè)核心問(wèn)題2.萬(wàn)核測(cè)試模型介紹3.萬(wàn)核測(cè)試環(huán)境介紹4.分區(qū)軟件萬(wàn)核測(cè)試報(bào)告5.彈性計(jì)算軟件萬(wàn)核測(cè)試報(bào)告1、有限元任務(wù)分配；2、程序的通信模式；3、后處理結(jié)果處理。三個(gè)核心問(wèn)題：5.PFELAC大規(guī)模并行計(jì)算問(wèn)題區(qū)域分解

5、有限元任務(wù)分配5.PFELAC大規(guī)模并行計(jì)算問(wèn)題并行有限元網(wǎng)格分區(qū)計(jì)算模型分區(qū)示意圖Parmetis：并行圖劃分和填充-約化矩陣排序（Parallel Graph Partitioning and Fill-reducing Matrix Ordering),特別適合于大規(guī)模非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格的并行數(shù)值模擬 。圖劃分的并行子程序ParMETIS_V3_PartKway基于串行多層k-路分區(qū)算法，它包括三個(gè)階段：圖的粗化、初步劃分、加密。無(wú)結(jié)構(gòu)圖劃分過(guò)程有限元任務(wù)分配5.PFELAC大規(guī)模并行計(jì)算問(wèn)題Parmetis輸入輸出在Parmetis中，所有與圖有關(guān)的子程序的輸入格式包括：圖的鄰接結(jié)構(gòu)、頂點(diǎn)河邊的權(quán)重、描述圖如何被分布在各分處理器上的數(shù)組。圖的結(jié)構(gòu)采用壓縮存儲(chǔ)格式（CSR）有限元任務(wù)分配5.PFELAC大規(guī)模并行計(jì)算問(wèn)題 進(jìn)程0 。 進(jìn)程p前處理數(shù)據(jù)輸入并行區(qū)域分割子系統(tǒng)單元分析集成系統(tǒng)方程并行求解方程輸出后處理結(jié)果前處理數(shù)據(jù)輸入并行區(qū)域分割子系統(tǒng)單元分析集成系統(tǒng)方程并行求解方程輸出后處理結(jié)果