Sistemas paralelos heterogéneos para acelerar simulaciones basadas en métodos numéricos para mallas discretas

摘要

Un sistema para ejecutar un código científico dado usando un resolvedor apropiado de elementos finitos o volúmenes finitos para un conjunto de datos representados como una malla que comprende una pluralidad de nodos de computación iguales (1) y un nodo front-end (2), todos ellos conectados entre sí por medios de comunicación de nodos (3, 4, 5), y un paquete de software de computación paralela para la distribución de la ejecución de dicho código científico en sub-mallas de dicha malla entre dichos nodos de computación (1), en el que: - cada nodo de computación (1) comprende al menos un primer medio procesador (11) y un segundo medio procesador (12), que están interconectados por un bus (23, 24), siendo dicho primer medio procesador (11) un medio procesador basado en CPU y siendo dicho segundo medio procesador (12) un medio procesador basado en FPGA; - dicho paquete de software de computación paralela está configurado para la ejecución simultánea de, al menos, un primer proceso resolvedor y un segundo proceso resolvedor de dicho código científico en cada nodo de computación (1), donde cada proceso resolvedor resuelve por lo menos una sub-malla de dicha malla y para gestionar el intercambio de datos de contorno entre los primeros y segundos procesos revolvedores que calculan sub-mallas vecinas después de cada paso del resolvedor; - dicho primer proceso resolvedor se ejecuta completamente en un primer medio procesador (11) y dicho segundo proceso resolvedor se ejecuta en un segundo medio procesador (12) con la colaboración de un primer medio procesador (11) para la carga y descarga de sub-mallas y el intercambio de datos de contorno; y - dichos primer y segundo procesos revolvedores tienen la misma interfaz de comunicación para el intercambio de datos de contorno con los primeros y segundos procesos revolvedores de sub-mallas vecinas.