非结构有限体积CFD计算的网格重排序优化

网格重排序是提升流体力学CPU和GPU并行计算效率的重要手段之一.对于非结构网格,由于其数据存储无规律,数据的间接访问会导致访存延迟,尤其是在GPU并行计算时,数据的间接访问将引起内存的非对齐访问,放大了访存延迟的影响.对此,采用Reverse Cuthill-Mckee网格重排序方法优化了非结构网格的数据局部性,并设计了一种面向编号重排序方法.算例测试表明,网格重排序不影响最终计算结果.对比分析了网格重排序对非结构求解器在CPU和GPU上的性能影响:对CPU计算,可以使部分热点函数运行时间降低约20％,整体运行时间降低15％～20％;对GPU计算,大部分热点函数运行时间可降低35％～60％,程序整体运行时间降低约40％.