Пакет параллельной декомпозиции больших сеток GridSpiderPar

Аннотация

Задача рациональной декомпозиции расчетных сеток возникает при численном моделировании на высокопроизводительных вычислительных системах проблем механики сплошных сред, импульсной энергетики, электродинамики и др. Число процессоров, на котором будет считаться вычислительная задача, как правило, заранее не известно. В этой связи имеет смысл предварительно однократно разбить сетку на большое число микродоменов, а затем формировать из них домены. Методы разбиения графов параллельных пакетов ParMETIS, Jostle, PT-Scotch и Zoltan основываются на иерархических алгоритмах, недостатком которых является образование несвязных доменов. Другим недостатком указанных пакетов является получение сильно несбалансированных разбиений. Разработан пакет программ GridSpiderPar для параллельной декомпозиции больших сеток. Проведены вычислительные эксперименты по сравнению различных разбиений на микродомены, разбиений графов микродоменов на домены, а также разбиений сразу на домены нескольких сеток (108 вершин, 109 элементов), полученных методами созданного комплекса программ GridSpiderPar и пакетов ParMETIS, Zoltan и PT-Scotch. Качество разбиений проверялось по дисбалансу числа вершин в доменах, числу несвязных доменов и числу разрезанных ребер, а также по эффективности параллельного счета задач газовой динамики при распределении сеток по ядрам в соответствии с различными разбиениями. Полученные результаты выявили преимущества разработанных алгоритмов.