Эффективное использование многоядерных сопроцессоров при суперкомпьютерном статистическом моделировании электронных лавин

Abstract

Для моделирования развития электронных лавин в газе разработаны трехмерный параллельный алгоритм метода Монте-Карло и программа ELSHOW, реализованная с использованием комбинирования принципов крупно- и мелкозернистого параллелизма. Для реализации параллельных вычислений на высокопроизводительных гибридных вычислительных системах с сопроцессорами Intel Xeon Phi используется хорошо зарекомендовавшая себя библиотека PARMONC. Применение разработанной технологии распараллеливания существенно уменьшает вычислительную трудоемкость оценки таких интегральных характеристик, как число частиц в лавине, коэффициент ударной ионизации, скорость дрейфа и др. Three-dimensional parallel Monte Carlo algorithm for modelling the electron avalanches in gases is developed. Parallel Implementation is made on supercomputers with MPP architecture and on hybrid supercomputers with Intel Xeon Phi coprocessors. The well-working library PARMONC is used to implement parallel computations. The use of the library enables fast calculation of functionals such as the number of particles in avalanche, first Townsend coefficient, drift velocity, etc.