用于求解含时偶极 Gross-Pitaevskii 方程的 OpenMP、OpenMP/MPI 和 CUDA/MPI C 程序
量子气体
2022-08-03 v2 数学软件
斑图形成与孤子
计算物理
摘要
我们展示了先前发布的用于在一、二和三维空间求解偶极 Gross-Pitaevskii 方程的 C 和 CUDA 程序的新版本，其通过虚时间或实时间传播计算定态和非定态解。所展示的程序是先前程序的改进和并行化版本，根据并行化类型分为三个包。第一个包包含使用 OpenMP 的串行 C 程序的改进和线程化版本。第二个包额外使用 MPI 并行化 OpenMP 程序的三维变体，使其能在分布式内存系统上运行。最后，先前的三维 CUDA 并行化程序进一步使用 MPI 并行化，类似于 OpenMP 程序。我们还展示了新版本程序相较于先前串行 C 和并行 CUDA 程序的加速测试结果。对串行版本的改进带来了 1.1 到 1.9 的加速比，取决于程序。OpenMP 并行化在 16 核工作站上带来 2 到 12 的进一步加速，而 OpenMP/MPI 版本在含 32 个节点的计算机集群上展示了 11.5 到 16.5 的加速比。CUDA/MPI 版本在 32 节点计算机集群上显示 9 到 10 的加速比。
引用
@article{arxiv.1610.05329,
title = {OpenMP, OpenMP/MPI, and CUDA/MPI C programs for solving the time-dependent dipolar Gross-Pitaevskii equation},
author = {Vladimir Loncar and Luis E. Young-S. and Srdjan Skrbic and Paulsamy Muruganandam and Sadhan K. Adhikari and Antun Balaz},
journal= {arXiv preprint arXiv:1610.05329},
year = {2022}
}
备注
8 pages, 6 figures; to download the programs, click "Other formats" and download the source