一种面向多尺度离散模拟的并行计算系统

摘要

本发明涉及高性能计算机技术领域，公开了一种面向多尺度离散模拟的计算软硬件系统。该系统针对现实世界中复杂系统的多尺度结构和离散本质，保持了模拟对象、计算模型、算法框架和计算机体系结构间的一致性和相似性。即以大量邻近作用的离散单元描述各层次上系统的局部行为，以长程约束和关联描述各层次上系统的集体行为，同时上下层单元间有双向的反馈。相应地，由可重构的和矢量化的专用加速器组作为底层计算硬件，由通用处理器阵列组成上层计算硬件，同层邻近处理器或加速器间和部分相邻层的处理器或加速器间能直接通信或共享存储器。籍此，该系统能实现高效而真实地模拟复杂的过程与系统。

主权项

一种面向多尺度离散模拟的并行计算系统，其特征在于，包括三层计算设备，顶层为管理兼计算结点，以共享存储或全互联高速通信的方式耦合；中层为计算结点，排成规则的阵列，相邻的中层结点间有直接通信连接或共享存储器；底层为专用加速器，布置于计算结点内；其中，所述的顶层管理兼计算结点运行系统中各结点的计算负载的监测分析和调度、计算结果的统计分析、计算过程的收敛性判别和进程控制软件模块；中层计算结点计算单元间的长程相关作用、全局迭代和优化算法；底层专用加速器计算单元间的近程作用和单元自身的状态变化及分析处理。