面向数千处理器的三维等离子体粒子模拟程序研制

等离子体粒子模拟是研究激光聚变中激光与等离子体相互作用的有效手段. 有些应用需要模拟包含上百亿粒子的模型，其中粒子分布不均匀且动态运动. 为满足需求，研制了可扩展到数千处理器的三维等离子体粒子模拟程序，其关键技术包括基于网格片的负载平衡策略、粒子数据结构和数据通信的封装、大规模数据的可视化等. 在某并行机的2500个处理器上，该程序成功模拟了短脉冲激光与锥壁等离子的相互作用，其中粒子数达到12G，模拟5000时间步花费15h，共输出50GB的三维数据. 这些数据可直接在并行可视化软件上显示，有助于物理学家深入理解模拟结果.