基于MPI的TOUGHREACT并行性能分析

米东 施小清 张可霓 莫绍星 吴吉春 水文地质工程地质 2016年第01期

摘要:反应运移模拟在实际应用中的主要制约因素是其计算量巨大,对模拟程序并行化可以拓展反应运移模拟的应用范围。在阐述反应运移模拟耦合过程的基础上,介绍了TOUGHREACT基于MPI的并行实现方法。以ECO2N模块为例,通过分析程序的流程图、加速比和并行效率,探讨TOUGHREACT并行程序的计算性能,并通过加密网格的方式对其加速效果进行验证。结果表明:基于MPI的TOUGHREACT并行程序采用METIS区域分解方法和AZTEC并行迭代解法器库,有效地实现了对TOUGHREACT的并行加速;在计算集群上调用2-128个处理器时,可以达到2.00-68.09倍的相对加速,显著提高了程序的计算效率;网格的剖分精度越高,该程序的并行效果就越好,表明该程序对复杂问题的并行加速效果更优。

关键词:并行计算反应运移数值模拟网格剖分精度

单位:表生地球化学教育部重点实验室/南京大学地球科学与工程学院 江苏南京210023 北京师范大学水科学研究院 北京100875

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