基于MPI-OpenMP混合编程的并行三维FDTD计算研究

摘要

以多处理器节点集群计算机为平台,构建了MPI-OpenMP混合并行的层次化结构模型。然后以三维金属圆柱FDTD散射计算为算例,将单独使用MPI和MPI-OpenMP混合编程情况下结果的加速比进行了比较,并借此做了通信与计算重叠试验,不仅验证了混合方法的有效性,而且可以看出在多处理器集群计算系统上运用MPI-OpenMP模式能进一步提高加速比和带宽利用率。最后,通过对附加通信量、负载平衡以及网络通信性能等因素对FDTD并行计算产生的影响进行讨论,可以进一步得出构建局域网的硬件性能、子区域的不同划分以及通信原语言的软件设计对并行加速比和效率具有明显影响,而带宽利用率的提高则系于负载平衡问题的改善。