摘要：3D蒙特卡罗器件模拟计算量大，计算量随网格与粒子数增加而急剧增加。通过分析3D蒙卡模拟加速热点和进一步可并行性，研究有效电势方法的集成众核并行方案；研究粒子自由飞行、统计模拟信息、计算表面粗糙散射等热点并行方案，最终实现基于CPU／MIC的三级并行3D蒙特卡罗器件模拟软件。实验结果显示，三级并行比单级并行获得更好的性能；当提高模拟精度时，相比单级并行，三级并行蒙特卡罗模拟加速比增加。

关键词：蒙特卡罗 半导体器件模拟 集成众核 有效电势方法 粒子自由飞行 

单位：国防科学技术大学计算机学院 湖南长沙410073 国家超级计算广州中心 广东广州510006 北京航空航天大学电子信息工程学院 北京100091 北京航空航天大学自旋电子交叉研究中心 北京100091 北京大学微纳电子学研究院 北京100871