計算軟件

WIGEON

時間:2015-11-25  來源: 文本大小:【 |  | 】  【打印

宇宙中高度非線性的聚團效應導致密度峰值區周圍存在非常強的激波現象,這使得引力計算和流體計算必須很好的耦合。中科院紫金山天文臺WIGEON設計的目的就是希望捕捉暗物質聚合形成的激波并展開相應的研究,代碼發展至今包含基于PM網格法的暗物質模擬過程,其核心部分是使用高階加權本質無振蕩(WENO)格式的有限差分法來求解流體動力學方程。WENO的核心思想是利用多個相鄰網格點組成數個差分模板(Stencil),在每個模板內對所需通量導數進行差分,依據每個模板內的光滑程度設定各模板權重,再對各模板內的通量差分進行加權平均,作為最終的目標網格點處通量差分。利用高階WENO有限差分格式,WIGEON能夠對復雜流場,特別是激波和渦等結構及其相互作用實現高精度的捕捉。WENO格式也被很多高精度的帶有強激波和復雜流場的模擬工作所采用。

WIGEON的代碼采用了OpenMP進行并行,同時對于其中的核心流體動力學模塊weno_hydrodynamics使用MPI進行了進一步的并行優化,它分為兩個版本:一個是可以在CPU以及英特爾至強融核協處理器上運行的純MPI版本;另一個是采用Nvidia GPU進行加速的CUDA版本。

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