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并行处理版本

好消息 ~~~ FLOW-3D 提供使用者用多处理器作平行处理的解决方案 :
FLOW-3D/MP ,此版本为应用于 Linux Clusters 的全新版本。
以下我们将分别介绍两种多处理器的解决方案:

 

Shared-Memory Computers

从 FLOW 3D V7.7 版开始, Flow Science 便为使用者开发平行系统,这套系统应用了 OpenMP 做为其计算协议,此举让使用者可同时使用两个或两个以上的 shared-memory processors (SMP) 来执行单一程序计算。

 

SMP 版本的软硬件系统需求

 

SMP 平行处理器版本可应用于 Windows XP & 2000, SGI IRIX, HP-UX 64-bit, IBM 64-bit 以及 Compaq Tru64 Unix 等系统。执行 SMP 平行处理器版本前,必须有一套多处理器的计算机以及由 Flow Science 提供的平行版本硬件锁。目前 FLOW 3D 所提供的 SMP 版本为 v9.0 。

SMP 版本的优点

 

SMP 版本所使用的输入档,与一般单处理器版本完全相同,而为了解决模拟时不易收敛所开发的全新 GMRES pressure solver ,在 SMP V9.0 版本上的执行效率也比单处理器的版本来的佳。 另一个重要的优点在于 SMP 版本支持双核心 PC 处理器,如 AMD Opteron 以及 Intel Xeon ,也支持 64 位的处理能力。 最后, SMP 版本在执行时不需要使用者做任何额外的设定,操作方使与单处理器完全相同。

 

SMP 模拟的缺点

 

OpenMP 协议限制了硬件与软件的架构,因此少数 FLOW 3D 的分析仿真选项无法完全达到平行处理的要求。最重要的一点,单一计算机系统所能掌控的最大内存大小受到了限制,因此在分析上还是有内存上限。 由于 SMP 版本原本的限制,在三个或三个以上的处理器系统上执行时软件的执行效能无法等倍数增加;八个以上的处理器系统在执行 SMP 时其执行效能无法再增加。 另外,由于内存分享区域必须由 FLOW 3D 建立并且管理数据互通, SMP 系统所需要的内存会比单处理器版本大的多。大于 800 万网格的模型系统在 SMP 系统以现有的内存架构就非常不容易执行成功。

 

New!! FLOW 3D/MP for Linux clusters

 

另一个完全不同的平行处理器架构也可以用来处理大规模的计算模型,这个架构协议为 Message Passing Interface (MPI) 。基本的概念是将一『群』处理器以高速网络连结,这样的架构能够将计算信息在处理器间互相传递,与 SMP 架构相比,这样的架构能够将整体的计算分配到所有的计算资源上。 Flow Science 从 FLOW 3D Version 8.2 版开始开发此架构,这个版本称为 FLOW 3D/MP 。

 

FLOW 3D/MP 的软硬件系统需求

 

要执行 FLOW 3D/MP ,使用者必须有满足 cluster 架构的计算机系统 ( 处理器可以是同等级的 Xeons , Pentiums , Athlons 或 Opterons ) ,操作系统必须是 Linux Redhat 7.3 ( 或更新的版本 ), 必须有高速网络连结系统如 Gigabit Ethernet 以及足够的 shared NFS 磁盘系统。软件部分则需要有 FLOW 3D/MP 以及 MPI CH2 。

FLOW 3D/MP 版本的优点

 

在目前的测试中, FLOW 3D/MP 在 8 颗处理器架构的 cluster 上能够有 5~6 倍的执行效率,与 SMP 版本最大的不同,在于只要是 FLOW-3D 内的仿真选项均可以完成平行处理。

 

FLOW 3D/MP 的限制

 

两个最重要的限制,在于 (1) 由于 32 位硬件的架构限制,模型的最大网格数量为 1700 万网格 ( 注: 64 位开发中 ) 。 (2) FLOW 3D/MP 目前为 8.2 版 , 因此无法支持一些 V9.0 版本的新功能。这部分的版本更新也正在开发中,预计 2006 年完成。 与 SMP 版本相同,不同的模型在 MPI 版本上的执行效能也是会有差别。




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