• 제목/요약/키워드: hybrid parallelization

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혼합격자를 이용한 2차원 난류 유동장 해석 프로그램의 병렬화 (Parallelization of a Two-Dimensional Navier-Stokes Solver Using Hybrid Meshes)

  • 옥호남;박승오
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 1999년도 추계 학술대회논문집
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    • pp.115-126
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    • 1999
  • A two-dimensional Navier-Stokes solver using hybrid meshes is parallelized with a domain decompostion method. The focus of this paper is placed on minimizing the amount of effort in parallelizing the serial version of the solver, and this is achieved by adding an additional layer of cells to each decomposed domain. Most subroutines of the serial solver are used without modification, and the information exchange between neighboring domains is achieved using MPI(Message Passing Interface) library. Load balancing among the processors and scheduling of the message passing are implemented to reduce the overhead of parallelization, and the speed-up achieved by parallelization is measured on the transonic invisicd and turbulent flow problems. The parallelization efficiencies of the explicit Runge-Kutta scheme and the implicit point-SGS scheme are compared and the effects of various factors on the results are also studied.

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기상 모델 CFD_NIMR의 최적 성능을 위한 혼합형 병렬 프로그램 구현 (Hybrid Parallelization for High Performance of CFD_NIMR Model)

  • 김민욱;최영진;김영태
    • 대기
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    • 제22권1호
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    • pp.109-115
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    • 2012
  • We parallelized the CFD_NIMR model, which is a numerical meteorological model, for best performance on both of distributed and shared memory parallel computers. This hybrid parallelization uses MPI (Message Passing Interface) to apply horizontal 2-dimensional sub-domain out of the 3-dimensional computing domain for distributed memory system, as well as uses OpenMP (Open Multi-Processing) to apply vertical 1-dimensional sub-domain for utilizing advantage of shared memory structure. We validated the parallel model with the original sequential model, and the parallel CFD_NIMR model shows efficient speedup on the distributed and shared memory system.

다물체 페리다이나믹 해석을 위한 MPI-OpenMP 혼합 병렬화 (MPI-OpenMP Hybrid Parallelization for Multibody Peridynamic Simulations)

  • 이승우;하윤도
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제33권3호
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    • pp.171-178
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    • 2020
  • 본 연구에서는 다물체 페리다이나믹 해석 코드의 MPI-OpenMP 혼합 병렬화를 수행하였다. 페리다이나믹 해석 모델은 복잡한 동적파괴 거동 및 불연속 특성을 모사하는데 적합하지만, 비국부 영역을 통한 절점 간 상호작용을 계산하기 때문에 유한요소 모델에 비해 계산 시간이 많이 소요된다. 또한 다중적층구조물의 다물체 페리다이나믹 해석에서 추가된 비국부 접촉 모델과 가상 층간 결합 모델을 통한 여러 물체 간 상호작용으로 계산 부담이 증가한다. 더불어 고속 충돌 파괴와 같은 복잡한 동적 파괴 거동 해석을 위해 세밀한 절점 간격과 작은 시간 간격이 요구되기 때문에 코드 최적화와 병렬화를 통한 고성능 해석 코드 개발이 필수적이다. 해석 코드는 Intel Fortran MPI compiler와 OpenMP를 사용하여 개발되었으며, 한국과학기술정보원(KISTI)의 슈퍼컴퓨팅센터 누리온(Nurion)으로 실행되었다. 다물체 해석 코드를 최적화하기 위한 핵심 요소들을 분석하고, 모델 의존성 발생 서브루틴 분석 및 프로세스 통신 데이터 분별을 통해 MPI-OpenMP 혼합 병렬 처리 구조를 적용하였다. 다물체 충돌 파괴 현상 시뮬레이션을 통해 개발된 병렬 처리 코드의 성능을 확인하였다.

클라우드 환경의 하이브리드 차등 진화 (Hybrid Differential Evolution of Cloud Environments)

  • 신성윤;이현창;신광성
    • 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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    • 한국컴퓨터정보학회 2022년도 제65차 동계학술대회논문집 30권1호
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    • pp.391-392
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    • 2022
  • 본 논문에서는 SparkHDE-EM이라는 생태학적 모델 알고리즘에 기반한 하이브리드 DE를 제안한다. 그리고 Spark 기반 아일랜드 모델을 도입하여 다양한 DE 변종의 병렬화를 구현한다. 또한 Monod 모델을 활용하여 자원 간의 균형을 유지하는 방법을 제안한다.

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프로세스 분할 병행에 의한 통합 구조설계 운용 (Integrated Structural Design Operation by Process Decomposition and Parallelization)

  • 황진하;박종회
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제21권1호
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    • pp.113-124
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    • 2008
  • 본 연구는 제품(구조물)최적화와 프로세스 병렬화가 통시에 실행되는 통합구조설계운용 방법을 제시한다. 관행적 설계방법과 최적화설계방법의 장점들을 선택적으로 수용 보완하는 DB연동 혼성방법을 통해 설계조건을 단계적으로 적용함으로써 대형최적화문제의 계산적 부담 및 이질감을 최소화하였다. PC 네트워크상에서 공학설계를 구성하는 수치연산과 도면작성이 동시공학적 절차로 구현되고, 여기서 설계의 수치연산은 유한요소기반 최적화 방법에 기초하며, 그래픽작업은 AutoLISP 프로그래밍을 통하여 AutoCAD로 표현된다. 수치연산을 병행하는 서버 및 이산최적화를 지원하는 DB서버와 그래픽스테이션 간의 통신은 메시지패싱 방식으로 이루어진다. 표준최적화모델인 트러스구조에 대한 수치실험은 연구의 타당성과 유용성을 보여준다. 공학설계를 구성하는 주된 작업요소를 분산 병행 처리하는 된 연구는 일반적 방법론 및 산업표준환경 등에 기초한다는 점에서 충분한 적용성과 확장성을 갖는다.

PARALLEL IMPLEMENTATION OF HYBRID ITERATIVE METHODS FOR NONSYMMETRIC LINEAR SYSTEMS

  • Yun, Jae-Heon;Kim, Sang-Wook
    • Journal of applied mathematics & informatics
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    • 제4권1호
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    • pp.1-16
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    • 1997
  • In this paper we study efficient parallel implementation for hybrid iterative methods BICGSTAB and BICGSTAB $(\ell)$ with ${Well}=2$ on the CRAY C90 and the efficiency of their parallel performance is evaluated. numerical experiments suggest that on the CRAY C90 a parallel inner product algorithm called PDOTB be used for the par-allelization of hybrid iterative methods containing sensitive values of inner products. Lastly it is shown that the number of iterations in which parallel hybrid iterative methods satisfy a certain convergence criterion depends on the number of processors to be used.

Parallelization and application of SACOS for whole core thermal-hydraulic analysis

  • Gui, Minyang;Tian, Wenxi;Wu, Di;Chen, Ronghua;Wang, Mingjun;Su, G.H.
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제53권12호
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    • pp.3902-3909
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    • 2021
  • SACOS series of subchannel analysis codes have been developed by XJTU-NuTheL for many years and are being used for the thermal-hydraulic safety analysis of various reactor cores. To achieve fine whole core pin-level analysis, the input preprocessing and parallel capabilities of the code have been developed in this study. Preprocessing is suitable for modeling rectangular and hexagonal assemblies with less error-prone input; parallelization is established based on the domain decomposition method with the hybrid of MPI and OpenMP. For domain decomposition, a more flexible method has been proposed which can determine the appropriate task division of the core domain according to the number of processors of the server. By performing the calculation time evaluation for the several PWR assembly problems, the code parallelization has been successfully verified with different number of processors. Subsequent analysis results for rectangular- and hexagonal-assembly core imply that the code can be used to model and perform pin-level core safety analysis with acceptable computational efficiency.

혼합형 병렬처리 및 파이프라이닝을 활용한 소수 연산 알고리즘 (Performance Enhancement of Parallel Prime Sieving with Hybrid Programming and Pipeline Scheduling)

  • 유승요;김동승
    • 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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    • 제4권10호
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    • pp.337-342
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    • 2015
  • 이 논문에서는 소수 추출 방법인 Sieve of Eratosthenes 알고리즘을 병렬화하여 실행 시간과 에너지 소모 면에서 개선된 효과를 얻고자 실험을 진행하였다. 성능 개선을 위해 부하 균등화를 정교하게 조절하도록 파이프라인 작업 방식을 도입하였고, 멀티코어 컴퓨터 클러스터에 하이브리드 병렬 프로그래밍 모델을 활용하여 효과를 높였다. 소규모 컴퓨터 클러스터와 저전력 컴퓨터에서 구현, 실험한 결과 이전 방식보다 연산 속도가 향상되었고, 에너지 사용량도 감소함을 확인하였다.

생태 기반 하이브리드 차등 진화 (Ecological Based Hybrid Differential Evolution)

  • 신성윤;조광현;조승표
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2022년도 추계학술대회
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    • pp.416-417
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    • 2022
  • 본 논문에서는 SparkHDE-EM이라는 생태학적 모델 알고리즘에 기반한 하이브리드 DE를 제안한다. 이 모델은 Spark에 기반한 섬 모델을 도입하여 다양한 DE 변형의 병렬화를 구현하고 Monod 모델을 활용하여 자원 간의 균형을 유지한다.

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자동차 산업의 CAE 응용 II - Design Analysis 관련 수퍼 컴퓨팅 파워의 활용 -

  • 이성철;김대영
    • 기계저널
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    • 제30권3호
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    • pp.267-274
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    • 1990
  • 기술분야의 발전이 거듭됨과 병행하여, 산업계의 설계 해석 부서에서 CAE의 중요성은 컴퓨팅 시 스템과 더불어 더욱 강조되고 있다. 슈펴 컴퓨팅 파워의 필요성은, 첫째, applied mechanics의 advanced 해석분야, 둘째, 대형 엔지니어링 문제해석 결과처리 (data acquisition & management), 셋째, real time response와 integrated 엔지니어링 시스템개발 (CAD/CAM 데이터와의 연계성) 등의 측면에서 나타난다고 볼 수 있다. 원가, 안정성 그리고 신뢰성은 모두 만족시키는 효율적인 방안으로서는 대형 수퍼 컴퓨터와 마이크로 컴퓨터의 중간 역할을 할 수 있는 hybrid type의 미니 수퍼 시스템, 즉 departmental highly-parallel 시스템의 등장이 필수적이라고 할 수 있다. 또한, 산업계의 설계 해석 지원과 관련, 구조, 유체, 동력학 등의 분야별 응용 문제와 numerical formulation등의 특성에 적합한 시스템 configuration과 프로세싱이 개발되어야 한다. 이는 실 수요자의 상황에 맞는 "목적성 전용 machine"의 등장이 가능해 질 것으로 판단된다. 향 후, vectorization 그리고 parallelization 된 소프트웨어의 가용성이 극복해야 할 큰 과제로 남아 있 다고 본다.

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