Paralelização híbrida de uma formulação clássica do método dos elementos de contorno

Abstract

Resumo: Nos últimos vinte anos, a pesquisa na área do método dos elementos de contorno tem produzido implementações que permitem computação paralela eficiente e alocação de memória em vários ambientes computacionais. No entanto, existe um legado de várias décadas de programas científicos, muitos desses ainda usados na solução de problemas específicos de engenharia, que não se beneficiam dessas ideias. O presente trabalho descreve o processo de paralelização de um programa baseado na formulação clássica do Método dos Elementos de Contorno para problemas de potencial tridimensionais. O resultado desse processo é um programa com paralelismo híbrido e áreas de armazenamento de dados locais. Testes de larga escala são efetuados para validar cada etapa do processo e a eficiência das modificações introduzidas são avaliadas e comparadas com a abordagem original. Palavras-chave: Método dos Elementos de Contorno, Paralelização Híbrida, Problemas de Potencial, Balanceamento de Carga Adaptativo

Abstract: For the past twenty years, research on the boundary element method has produced implementations that allow the efficient parallel computation and memory allocation for a variety of hardware configurations. However, there remains several decades of legacy scientific programs, currently in use for the solution of specific engineering problems, that do not benefit from these ideas. The present work describes the process of parallelization of a legacy program, originally based on the classical boundary elements formulation for three-dimensional potential problems. The result of the process is a program with hybrid parallelism and data cache. Large scale tests are performed in order to validate each step of the process, the efficiency of the modifications is evaluated and compared with the original approach. Keywords: Boundary Element Method, Hybrid Parallelization, Potential Problems, Adaptive Load Balance