大规模分布式有限体积流量计算
摘要：大规模地质碳捕集和储存项目的设计以及确保长期安全的CO2封存是应对气候变化的一种减缓策略，这需要快速而准确的数值模拟。这些模拟涉及使用基于两点通量近似（TPFA）的隐式有限体积方案解决控制地下流体流动的复杂偏微分方程。这个任务在高度详细的地质模型上运行时，计算和内存消耗都很大。在当前大多数高性能计算体系结构中，内存分层和数据管理机制不足以应对大规模数值模拟的挑战。因此，设计能够利用替代和更平衡的范式（如数据流和内存计算）的算法至关重要。本研究介绍了一种TPFA计算算法，该算法充分利用了数据流架构，如Cerebras CS2，有助于显著减少内存瓶颈。与在NVIDIA A100 GPU上运行的多个参考实施相比，我们的实现加速了两个数量级。
作者：Ryuichi Sai, Mathias Jacquelin, Franc{c}ois P. Hamon, Mauricio Araya-Polo, Randolph R. Settgast
论文ID：2304.11274
分类：Mathematical Software
分类简称：cs.MS
提交时间：2023-04-25