打破二维偏微分方程时间推进中延迟壁垒的扫描规则
数值分析
2016-11-08 v2
摘要
本文描述了一种加速二维非定常偏微分方程（PDEs）并行显式时间积分的方法。该方法的动机是我们观察到延迟（latency）而非带宽（bandwidth）常常限制 PDE 的并行求解速度。该方法称为时空域分解的扫描规则（swept rule）。与传统的仅空间域分解相比，它通信相似数量的数据，但消息数更少。扫描规则通过在计算节点间分解空间和时间，利用影响域（domains of influence）和依赖域（domain of dependency）来实现这一点，从而能够每多个时间步通信一次而无冗余计算。通过更少地通信，扫描规则有效地打破了延迟壁垒，平均每次网络乒乓延迟（ping-pong latency）推进多于一个时间步。本文给出了二维空间中扫描规则性能的简单理论分析，并用数值实验支持了分析。
引用
@article{arxiv.1602.07558,
title = {The swept rule for breaking the latency barrier in time advancing two-dimensional PDEs},
author = {Maitham Makki Alhubail and Qiqi Wang and John Williams},
journal= {arXiv preprint arXiv:1602.07558},
year = {2016}
}