Zastosowanie przetwarzania równoległego do analizy pola elektromagnetycznego wielkiej częstotliwości

W artykule przedstawiono algorytmy równoległe, mające zastosowanie w metodzie FDTD (ang. Finite-Differences Time-Domain), będącej jedną z najpopularniejszych metod analizy pola elektromagnetycznego wielkiej częstotliwości. W pracy przedstawiono metodę dekompozycji analizowanej przestrzeni, jak również algorytmy dekompozycji programu na zespół współbieżnych wątków. Ze względu na szczególne zainteresowanie autora algorytmami mającymi zastosowanie w klastrach komputerowych, przedstawione będą wyniki doświadczeń, uzyskanych w czasie testów wydajności programu równoległego, opartego na dekompozycji przestrzeni w wersji podziału "plastrowego". Zdecydowano się na przedstawienie algorytmów zaimplementowanych w klastrze homogenicznym, jak również w heterogenicznym - przy wykorzystaniu dodatkowego algorytmu dynamicznego podziału obszaru analizy.

The paper contains parallel algorithms applied in the FDTD method, which is one of more popular ways of electromagnetic field of high frequency analysis. The work shows algorithms which decompose a program into a group of parallel threads, and a method of the analyzed area decomposition. The first type of algorithms enables achieving good speedups and makes it possible to use e.g. graphic cards in computations conducted with the use of the FDTD method. Whereas space decomposing algorithms help enlarge the analyzed area represented by a grid of elements built of electromagnetic field components presented in a differential form. Thanks to that it is possible to compute areas of great capacity, greater than the com-putational abilities of a single PC unit. The work focuses on presenting the results of efficiency examination of the parallel program based on this method. The author decided to show algorithms implemented on a homogeneous cluster, as well as in a heterogeneous one-with the use of an additional dynamic decomposition of the analyzed area.