在粒子模拟算法并行中去除数据竞争的体分配并行方法

摘要

本发明属于粒子模拟方法并行技术领域，具体为一种在粒子模拟算法并行中去除数据竞争的体分配并行方法。本发明通过设定：三维粒子模拟算法中一个网格的数据竞争影响范围Nc＝Ns×Ns×Ns,其中Ns＝2×nMax+1,nMax为三维粒子模拟算法中一个网格的数据竞争影响范围的最大值；然后对所有网格新增一个为后续应用去除数据竞争方法的编号，编号规则以长宽高均为Ns数目的网格集合为单元，依次编号为1‑Ns，并以此循环，直至遍历所有网格为止；再将编号相同的网格提取出来放入一个集合中，产生Nc个集合，这Nc个集合中的每一个集合，其所有网格均不存在数据竞争；最后将Nc个集合串行执行。本发明使得对粒子模拟算法并行的效率因去除数据竞争而明显提高。

主权项

在粒子模拟算法并行中去除数据竞争的体分配并行方法，具体技术方案如下：步骤1、设定粒子在单位时间步长内的运动最多可以跨越L个网格；设定求解网格上电流密度时，某一个网格中的粒子对电流密度的贡献最多影响与粒子所在网格相邻的M个网格；设定求解网格上电荷密度时，某一个网格中的粒子对电荷密度的贡献最多影响与粒子所在网格相邻的N个网格；步骤2、设L、M、N中的最大值为nMax，则三维粒子模拟算法中一个网格的数据竞争影响范围为Nc＝Ns×Ns×Ns个网格，其中Ns＝2×nMax+1；然后对所有网格新增一个为后续应用去除数据竞争方法的编号，编号规则是以长宽高均为Ns数目的网格集合为单元，依次编号为1、2、……、Nc，并以此循环，直至遍历所有网格为止；步骤3、待所有网格均被赋予编号之后，将编号相同的网格提取出来放入一个集合中，则最终可以产生Nc个集合,这Nc个集合中的每一个集合，其中的所有网格均不存在数据竞争，最后将Nc个集合串行执行。