Zum Inhalt

Efficient Strict-Binning Particle-in-Cell Algorithm for Multi-core SIMD Processors

  • 2018
  • OriginalPaper
  • Buchkapitel
Erschienen in:

Aktivieren Sie unsere intelligente Suche, um passende Fachinhalte oder Patente zu finden.

search-config
loading …

Abstract

Particle-in-Cell (PIC) codes are widely used for plasma simulations. On recent multi-core hardware, performance of these codes is often limited by memory bandwidth. We describe a multi-core PIC algorithm that achieves close-to-minimal number of memory transfers with the main memory, while at the same time exploiting SIMD instructions for numerical computations and exhibiting a high degree of OpenMP-level parallelism. Our algorithm keeps particles sorted by cell at every time step, and represents particles from a same cell using a linked list of fixed-capacity arrays, called chunks. Chunks support either sequential or atomic insertions, the latter being used to handle fast-moving particles. To validate our code, called Pic-Vert, we consider a 3d electrostatic Landau-damping simulation as well as a 2d3v transverse instability of magnetized electron holes. Performance results on a 24-core Intel Skylake hardware confirm the effectiveness of our algorithm, in particular its high throughput and its ability to cope with fast moving particles.

Sie sind noch kein Kunde? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Lizenzmodelle:

Einzelzugang

Starten Sie jetzt Ihren persönlichen Einzelzugang. Erhalten Sie sofortigen Zugriff auf mehr als 170.000 Bücher und 540 Zeitschriften - pdf-Downloads und Neu-Erscheinungen inklusive.

Jetzt ab 54,00 € pro Monat!                                        

Mehr erfahren

Zugang für Unternehmen

Nutzen Sie Springer Professional in Ihrem Unternehmen und geben Sie Ihren Mitarbeitern fundiertes Fachwissen an die Hand. Fordern Sie jetzt Informationen für Firmenzugänge an.

Erleben Sie, wie Springer Professional Sie in Ihrer Arbeit unterstützt!

Beraten lassen
Titel
Efficient Strict-Binning Particle-in-Cell Algorithm for Multi-core SIMD Processors
Verfasst von
Yann Barsamian
Arthur Charguéraud
Sever A. Hirstoaga
Michel Mehrenberger
Copyright-Jahr
2018
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-319-96983-1_53
Dieser Inhalt ist nur sichtbar, wenn du eingeloggt bist und die entsprechende Berechtigung hast.
Dieser Inhalt ist nur sichtbar, wenn du eingeloggt bist und die entsprechende Berechtigung hast.
    Bildnachweise
    AvePoint Deutschland GmbH/© AvePoint Deutschland GmbH, NTT Data/© NTT Data, Wildix/© Wildix, arvato Systems GmbH/© arvato Systems GmbH, Ninox Software GmbH/© Ninox Software GmbH, Nagarro GmbH/© Nagarro GmbH, GWS mbH/© GWS mbH, CELONIS Labs GmbH, USU GmbH/© USU GmbH, G Data CyberDefense/© G Data CyberDefense, Vendosoft/© Vendosoft, Deutsche Telekom MMS GmbH/© Vendosoft, Fortinet GmbH/© Fortinet GmbH, ams.solutions GmbH/© ams.solutions GmbH, Ferrari electronic AG/© Ferrari electronic AG, Asseco Solutions AG/© Asseco Solutions AG, AFB Gemeinnützige GmbH/© AFB Gemeinnützige GmbH, Haufe Group SE/© Haufe Group SE, Doxee AT GmbH/© Doxee AT GmbH , ADLON Intelligent Solutions GmbH/© ADLON Intelligent Solutions GmbH, Bild 1 Doxa Consulting (Sage-Advertorial 4/2026)/© Sage, Videocast 1: Standbild/© Springer Fachmedien Wiesbaden, KI-Wissen für mittelständische Unternehmen/© Dell_Getty 1999938268, IT-Director und IT-Mittelstand: Ihre Webinar-Matineen /© da-kuk / Getty Images / iStock