MPI 기반의 병렬 성층${\cdot}$회전 난류 시뮬레이션 = Parallel Stratified and Rotating Turbulence Simulation based on MPI

국문 초록 (Abstract)

본 논문에서는 MPI 기반이 성층${\cdot}$회전 난류 시뮬레이션을 위한 LES코드의 기법에 대해 연구하며 그 결과를 실험한다. 본 논문에서는 병렬화 기법을 위해서 순차 LES코드에 내재되어 있는 Tridiagonal solver의 제거를 통한 병렬화의 성능 향상과 포아선 방정식의 병렬화를 위한 영역 분할 방법을 소개한다. 또한 본 논문에서 연구되어진 병렬 LES 코드를 슈퍼컴퓨터에서 다양한 영역 분할에 대한 실험을 수행하며 그 결과에 대해 나타낸다. 실험 환경은 CRAY-T3E에서 수행하였으며, 다양한 영역 분할에 대해 프로세서의 개수를 변화시키며 수행속도와 그에 따른 속도의 향상을 측정하였다. 그 결과 단일 프로세서에서 순차 LES를 수행하는 것보다 병렬 LES코드에서 최고 16배에 해당되는 속도의 향상의 결과를 얻을 수 있었다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

We describe a parallel implementation for the large-eddy simulation(LES) of stratified and rotating turbulence based on MPI. The parallelization strategy is specified by eliminating the tridiagonal solver with explicit method and by domain decompositions for solving the poisson equation. In this simulation we have run on CRAY-T3E under the message passing platform MPI with a various domain decomposition and the scalability of this parallel code of LES are also presented. The result shows that we can gain up to 16 times faster speed up on 64 processors with xyz-directional domain decomposition and scalable up to $128{\times}128{\times}$ which processing time is almost similar to that of $40{\times}40{\times}40$ on a single processor machine with a sequential code.