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A Low-Communication FDFD Solver for Distributed Parallel Electromagnetic Simulation
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PRE
AI
DOI：10.1109/tap.2026.3688972.png)
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摘要
En 中文
本文提出了一种低通信有限差分频域（LC-FDFD）求解器，用于大规模3-D散射问题的分布式并行仿真。我们提出了一种定制化的矩阵重排序方案，该方案保留了场分量的空间局部性，并将FDFD系统转化为紧凑的带状结构。基于该重排序方案，提出了一种基于SPIKE算法的混合迭代-直接求解器，用于将全局系统划分为可在分布式集群中的多个图形处理器（GPU）上并行求解的独立子问题。在求解重排序后的宽频带、带内稀疏的FDFD系统时，所提出的方法通过使用矩阵自由技术避免了显式构建SPIKE矩阵，从而显著降低了计算成本和内存需求。文中给出了若干数值实验，其结果表明该方法在大规模电磁仿真中具有优异的效率和可扩展性。
Keyword:
Banded system
finite-difference frequency domain (FDFD)
matrix decomposition
parallel computing
scattering
期刊
IF:
5.8
论文数:
711
被引数:
6.8W
机构
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