| 摘要 | 第3-4页 |
| ABSTRACT | 第4页 |
| 目录 | 第5-8页 |
| 图录 | 第8-9页 |
| 第一章 绪论 | 第9-23页 |
| 1.1 物理背景 | 第9-19页 |
| 1.1.1 核聚变传统点火方式 | 第9页 |
| 1.1.2 快点火方式 | 第9-12页 |
| 1.1.3 粒子模拟方法 | 第12-19页 |
| 1.2 并行计算在科学计算中的应用 | 第19-20页 |
| 1.3 目前存在的问题 | 第20-21页 |
| 1.4 研究内容及工作 | 第21页 |
| 1.5 论文内容 | 第21-23页 |
| 第二章 相关理论技术 | 第23-31页 |
| 2.1 并行计算发展 | 第23-24页 |
| 2.2 GPGPU | 第24页 |
| 2.3 CUDA架构 | 第24-27页 |
| 2.3.1 统一计算设备架构CUDA | 第24-26页 |
| 2.3.2 新一代Kepler架构 | 第26-27页 |
| 2.4 超级计算机 | 第27-29页 |
| 2.4.1 超级计算机发展 | 第27-28页 |
| 2.4.2 超级计算机π | 第28-29页 |
| 2.5 本章小结 | 第29-31页 |
| 第三章 PIC程序分析 | 第31-41页 |
| 3.1 PIC程序介绍 | 第31-35页 |
| 3.1.1 环境变量 | 第32-33页 |
| 3.1.2 主循环 | 第33页 |
| 3.1.3 碰撞函数coulomb_collision | 第33页 |
| 3.1.4 转移函数Mover | 第33-34页 |
| 3.1.5 电场函数Fields | 第34页 |
| 3.1.6 调整函数Diagnosis | 第34-35页 |
| 3.2 程序剖析 | 第35-38页 |
| 3.2.1 剖析工具 | 第35-38页 |
| 3.3 剖析结果分析 | 第38-40页 |
| 3.4 本章小结 | 第40-41页 |
| 第四章 程序并行加速 | 第41-57页 |
| 4.1 负载均衡 | 第41-43页 |
| 4.1.1 负载平衡的评价指标 | 第41页 |
| 4.1.2 负载均衡和加速比 | 第41-42页 |
| 4.1.3 Amdahl 定律 | 第42-43页 |
| 4.1.4 优化策略 | 第43页 |
| 4.2 热点函数并行化 | 第43-50页 |
| 4.2.1 coulomb_collision函数并行化 | 第44-48页 |
| 4.2.2 Mover函数并行化 | 第48-50页 |
| 4.3 优化数据传输 | 第50-55页 |
| 4.3.1 数据传输现状 | 第50-52页 |
| 4.3.2 Diagnosis函数迁移 | 第52-53页 |
| 4.3.3 Fields_origin函数迁移 | 第53-55页 |
| 4.4 本章小结 | 第55-57页 |
| 第五章 实验结果及分析 | 第57-61页 |
| 5.1 实验平台介绍 | 第57页 |
| 5.2 正确性分析 | 第57-58页 |
| 5.3 性能分析 | 第58-60页 |
| 5.4 本章小结 | 第60-61页 |
| 第六章 结束语 | 第61-65页 |
| 6.1 论文主要工作 | 第61-63页 |
| 6.1.1 PIC串行程序分析 | 第61-62页 |
| 6.1.2 并行及调优工作 | 第62页 |
| 6.1.3 实验数据 | 第62-63页 |
| 6.2 未来工作展望 | 第63-65页 |
| 6.2.1 进一步优化 | 第63页 |
| 6.2.2 针对平台的优化 | 第63-65页 |
| 参考文献 | 第65-69页 |
| 致谢 | 第69-71页 |
| 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文 | 第71-73页 |