FDTD的網(wǎng)絡(luò)并行計(jì)算研究.pdf

1、本文采用VisualFortran編程語(yǔ)言編寫(xiě)了三維FDTD通用計(jì)算軟件，該軟件采用了PML(PerfectMatchedLayer)吸收邊界條件和近——遠(yuǎn)場(chǎng)變換，通過(guò)參數(shù)設(shè)置可以對(duì)各類(lèi)復(fù)雜結(jié)構(gòu)目標(biāo)，包括天線進(jìn)行數(shù)值仿真計(jì)算。采用MPI(MessagePassingInterface)并行函數(shù)庫(kù)，對(duì)該軟件進(jìn)行并行化處理。為了實(shí)現(xiàn)較高的并行效率，對(duì)并行化的關(guān)鍵步驟進(jìn)行了深入的研究。設(shè)定區(qū)域分割條件，達(dá)到最小的通信比例；建立網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，實(shí)

2、現(xiàn)最短的通信距離；采用自定義數(shù)據(jù)類(lèi)型，取消數(shù)據(jù)打包和解包的過(guò)程；比較MPI提供的不同通信模式，選擇最優(yōu)的MPI數(shù)據(jù)通信函數(shù)，和實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的并行輸入輸出。通過(guò)以上步驟的優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)了FDTD在網(wǎng)絡(luò)并行計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上的高效率并行計(jì)算。為了測(cè)試FDTD通用軟件的并行計(jì)算效率，在一套16臺(tái)微機(jī)組成的網(wǎng)絡(luò)并行計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上，在不包含PML的條件下，對(duì)矩形波導(dǎo)內(nèi)部電磁場(chǎng)分布進(jìn)行了并行數(shù)值計(jì)算。實(shí)際測(cè)試得到6臺(tái)微機(jī)5.42的加速比和90％的并行效率，16臺(tái)微