6D Vlasov仿真中MPI通信的合并：在Vlasiator中求解幽灵域
计算物理
2025-05-01 v1 等离子体物理
空间物理
摘要
高性能计算用于各种仿真，其中一些仿真通过消息传递接口 (MPI) 并行化较为轻松，而另一些仿真则可能面临在计算负载和仿真域之间进行通信均衡的挑战。我们介绍了一种解决 advection 方程的替代方法，具体用于求解六维Vlasov方程以建模太空等离子体。通过对每个MPI任务分配的分区周围通信更大的幽灵域，并在这些幽灵单元上进行计算，可将多个离散通信调用合并为一个。这一方法需要更多的整体数据通信和计算，但为MPI任务之间的计算负载平衡提供了有趣的新途径。我们讨论了这种权衡，如何可能有助于开发其他算法改进，以及向异构CPU-GPU架构过渡对其有用性的影响。
引用
@article{arxiv.2504.21450,
title = {Coalescing MPI communication in 6D Vlasov simulations: solving ghost domains in Vlasiator},
author = {Markus Battarbee and Urs Ganse and Yann Pfau-Kempf and Markku Alho and Konstantinos Papadakis and Minna Palmroth},
journal= {arXiv preprint arXiv:2504.21450},
year = {2025}
}
备注
12 pages, 5 figures, 1 table. Accepted for publication in proceedings of Euro-Par 2024: Parallel Processing Workshop (2024)