| 摘要 | 第8-9页 |
| ABSTRACT | 第9页 |
| 第一章 绪论 | 第10-18页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第10-16页 |
| 1.1.1 计算流体力学 | 第10-12页 |
| 1.1.2 计算流体力学应用对高性能计算的需求 | 第12-14页 |
| 1.1.3 高性能计算平台发展 | 第14-16页 |
| 1.2 研究内容与论文结构 | 第16-18页 |
| 1.2.1 主要研究内容 | 第16页 |
| 1.2.2 论文结构 | 第16-18页 |
| 第二章 格子玻尔兹曼方法及其高性能计算技术 | 第18-27页 |
| 2.1 格子玻尔兹曼方法分析 | 第18-19页 |
| 2.1.1 格子玻尔兹曼方法 | 第18页 |
| 2.1.2 格子玻尔兹曼方程及离散化 | 第18-19页 |
| 2.2 高性能计算技术与平台 | 第19-25页 |
| 2.2.1 OpenMP多线程编程模型 | 第20-21页 |
| 2.2.2 消息传递接口(MPI)编程模型 | 第21-22页 |
| 2.2.3 本文使用的高性能计算平台 | 第22-25页 |
| 2.3 格子玻尔兹曼方法及其高性能计算研究现状 | 第25-26页 |
| 2.3.1 格子玻尔兹曼方法模型发展 | 第25页 |
| 2.3.2 高性能计算领域的格子玻尔兹曼方法相关研究 | 第25-26页 |
| 2.4 本章小结 | 第26-27页 |
| 第三章 格子玻尔兹曼代码的优化与并行算法设计 | 第27-41页 |
| 3.1 格子玻尔兹曼程序流程 | 第27-29页 |
| 3.2 单核平台上的串行优化 | 第29-34页 |
| 3.2.1 串行程序的计算与访存性能优化 | 第29-33页 |
| 3.2.2 基于网格压缩技术的缓存优化 | 第33-34页 |
| 3.3 单结点众核平台上的并行与优化 | 第34-36页 |
| 3.3.1 OpenMP多线程加速 | 第34-35页 |
| 3.3.2 向量浮点指令的使用与优化 | 第35-36页 |
| 3.4 多结点众核平台上的并行与优化 | 第36-39页 |
| 3.4.1 MPI多进程加速 | 第36-38页 |
| 3.4.2 节约MPI程序存储空间的算法优化 | 第38-39页 |
| 3.5 本章小结 | 第39-41页 |
| 第四章 格子玻尔兹曼程序优化的测试结果与分析 | 第41-50页 |
| 4.1 格子玻尔兹曼测试算例描述 | 第41页 |
| 4.2 单核平台优化测试结果与分析 | 第41-42页 |
| 4.3 单结点众核平台并行优化测试结果与分析 | 第42-43页 |
| 4.3.1 多线程加速测试结果 | 第42-43页 |
| 4.3.2 KNL平台向量化测试结果 | 第43页 |
| 4.4 多结点众核平台并行优化测试结果与分析 | 第43-47页 |
| 4.4.1 多进程加速测试结果 | 第44-46页 |
| 4.4.2 OpenMP+MPI混合并行测试结果 | 第46-47页 |
| 4.4.3 节约MPI程序存储空间的算法优化测试结果 | 第47页 |
| 4.5 至强处理器与至强融核处理器对比实验分析 | 第47-48页 |
| 4.5.1 单核性能测试比较 | 第47-48页 |
| 4.5.2 满负荷性能测试比较 | 第48页 |
| 4.6 本章小结 | 第48-50页 |
| 第五章 总结与展望 | 第50-51页 |
| 致谢 | 第51-52页 |
| 参考文献 | 第52-55页 |
| 作者在学期间取得的学术成果 | 第55页 |
| 发表的学术论文 | 第55页 |
| 获得的奖项 | 第55页 |
| 参与的科研项目 | 第55页 |