数万核级与异构架构有限元程序可扩展性测试与分析

摘要

本文对多尺度有限元程序msFEM的CPU、GPU双精度以及GPU混合精度三个版本进行了测试.msFEM_CPU在美国橡树岭国家实验室的Jaguar上实现了从2万到20万核的可扩展性测试,在80亿自由度的测试规模下,20万核的并行效率为71％.msFEM_GPU采用MPI+OpenMP+CUDA的混合并行模式实现了GPU全双精度和混合精度两个版本.GPU版在Jaguar和华南超算中心(深圳)的曙光6000/Nebulae分区上分别实现了900和1500个GPU节点的全系统可扩展性测试,实现近线性加速,GPU节点规模最大时并行效率为90％以上.混合精度算版本相对全双精度算法有1.5倍加速.测试表明:msFEM具有良好的可扩展性,为大规模问题求解奠定了基础.