Acceleration of three-dimensional Tokamak magnetohydrodynamical code with graphics processing unit and OpenACC heterogeneous parallel programming
Acceleration of three-dimensional Tokamak magnetohydrodynamical code with graphics processing unit and OpenACC heterogeneous parallel programming
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利用图形处理单元和 OpenACC 异构并行编程加速三维托卡马克磁流体动力学代码
DOI：
10.1080/10618562.2019.1683167
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发表时间：
2018-12
影响因子：
1.3
通讯作者：
Zhang W.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Zhang H. W.;Zhu J.;Ma Z. W.;Kan G. Y.;Wang X.;Zhang W.
本文将OpenACC异构并行编程模型成功地应用于三维托卡马克磁流体动力学程序（CLT）的修改和加速。通过OpenACC和MPI技术的结合，CLT通过使用多个GPU进一步并行化。在NVIDIA TITAN Xp和TITAN V GPU上分别实现了显著的加速比，而CLT的修改很少。此外，还用托卡马克中m/n = 2/1的电阻撕裂模不稳定性严格验证了上述两种图形卡上双精度计算的有效性。
ABSTRACT In this paper, the OpenACC heterogeneous parallel programming model is successfully applied to modification and acceleration of the three-dimensional Tokamak magnetohydrodynamical code (CLT). Through combination of OpenACC and MPI technologies, CLT is further parallelised by using multiple-GPUs. Significant speedup ratios are achieved on NVIDIA TITAN Xp and TITAN V GPUs, respectively, with very few modifications of CLT. Furthermore, the validity of the double precision calculations on the above-mentioned two graphics cards has also been strictly verified with m/n = 2/1 resistive tearing mode instability in Tokamak.
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