利用希尔伯特空间填充曲线提升谱元法的内存访问局部性
数学软件
2021-10-04 v1 分布式、并行与集群计算
性能
摘要
我们提出一种基于希尔伯特空间填充曲线的算法，用于对谱元法（Spectral Element Method）所用的网格单元在内存中进行重排序，旨在减少缓存未命中、改善数据引用的局部性并加快执行速度。我们给出了一种利用谱元法在二维域中数值模拟声波传播的技术，并讨论了该过程在计算性能方面的考量。我们通过希尔伯特曲线对网格相关数据进行重排序，在共享内存系统下的多种网格配置中实现了执行时间的显著缩减。实验表明，希尔伯特曲线方法在多种粒度的网格以及单元尺寸差异较小和较大的情况下均表现良好，与另外三种排序方案相比，执行时间减少了 9% 至 25%。
引用
@article{arxiv.2104.08416,
title = {Boosting Memory Access Locality of the Spectral Element Method with Hilbert Space-Filling Curves},
author = {Roger R. F. Araújo and Lutz Gross and Samuel Xavier-de-Souza},
journal= {arXiv preprint arXiv:2104.08416},
year = {2021}
}
备注
23 pages, 12 figures