Эффективное использование многоядерных сопроцессоров при суперкомпьютерном статистическом моделировании электронных лавин
Автор: Марченко Михаил Александрович
Статья в выпуске: 4 т.2, 2013 года.
Бесплатный доступ
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.
Электронная лавина, метод монте-карло, распараллеливание, суперкомпьютер
Короткий адрес: https://sciup.org/147160515
IDR: 147160515
Список литературы Эффективное использование многоядерных сопроцессоров при суперкомпьютерном статистическом моделировании электронных лавин
- Ермаков, С.М. Курс статистического моделирования/С.М. Ермаков, Г.А. Михайлов -М.: Наука, 1976. -320 с.
- Аккерман, А.Ф. Моделирование траекторий заряженных частиц в веществе/А.Ф. Аккерман -М.: Энергоатомиздат, 1991. -200 с.
- Hagelaar, G.J.M. Solving the Boltzmann equation to obtain electron transport coefficients and rate coefficients for fluid models/G.J.M. Hagelaar, L.C. Pitchford//Plasma Sources Sci. Technol. -2005. -Vol. 14. -P. 722-733.
- Королёв, Ю.Д. Физика импульсного пробоя газов/Ю.Д. Королев, Г.А. Месяц. -М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1991. -224 с.
- Параллельная реализация метода Монте-Карло для моделирования развития электронных лавин в газе/Г.З. Лотова, М.А. Марченко, Г.А. Михайлов и др.//Известия высших учебных заведений. Физика. -2013.
- Itikawa, Y. Cross Sections for Collisions of Electrons and Photons with Nitrogen Molecules./Y. Itikawa, M. Hayashi, A. Ichimura, K. Onda, K. Sakimoto, K. Takayanagi, M. Nakamura, H. Nishimura, T. Takayanagi//J. Phys. Chem. Ref. Data -1986. -Vol. 15, No. 3. P. 985-1010.
- Okhrimovskyy, A. Electron anisotropic scattering in gases: A formula for Monte Carlo simulations/A. Okhrimovskyy, A. Bogaerts, R. Gijbels//Phys. Rev. E. -2002. -Vol. 65, No. 037402. -P. 1-4.
- Sun, W. Detailed theoretical and experimental analysis of low-energy electron-N2 scattering/W. Sun, M.A. Morrison, W.A. Isaacs, W.K. Trail, D.T. Alle, R.J. Gulley, M.J. Bren nan, S.J. Buckman//Phys. Rev. A. -1995. -Vol. 52, No. 2. -P. 1229-1256.
- Tagashira, H. The development of electron avalanches in argon at high E/N values. II. Boltzmann equation analysis/H. Tagashira, Y. Sakai, S. Sakamoto//J. Phys. D: Appl. Phys. -1977 -Vol. 10. -P. 1051.
- Жуковский, М.Е. Математическое моделирование радиационной эмиссии электронов на гибридных суперкомпьютерах/М.Е. Жуковский, Р.В. Усков//Вычислительные методы и программирование. -2012. -Т. 13, № 1. -С. 189-197.
- Марченко, М.А. Распределенные вычисления по методу Монте-Карло/М.А. Марченко, Г.А. Михайлов//Автоматика и телемеханика. -2007. -Вып. 5. -С. 157-170.
- Марченко, М.А. Библиотека PARMONC для решения «больших задач по методу Монте-Карло»/М.А. Марченко//Вестник ННГУ. -2012. -№ 5. -С. 392-397.
- Марченко, М.А. Библиотека PARMONC на сайте ЦКП ССКЦ СО РАН/М.А. Марченко. URL: http://www2.sscc.ru/SORAN-INTEL/paper/2011/parmonc.htm (дата обращения: 19.08.2013).
- Jeffers, J. Intel Xeon Phi Coprocessor High -Performance Programming./J. Jeffers, J. Reinders -Elsevier, 2013. -432 p.
- Lisovskiy, V. Electron drift velocity in argon, nitrogen, hydrogen, oxygen and ammonia in strong electric fields determined from rf breakdown curves/V. Lisovskiy, J.P. Booth, K. Landry, D. Douai, V. Cassagne, V. Yegorenko//J. Phys. D: Appl. Phys. -2006. -Vol. 39. -P. 660-665.
- Dutton, J. A survey on electron swarm data/J. Dutton//J. Phys. Chem. Ref. Data. -1975. -Vol. 4, No. 3. -P. 577-851.
