Amélioration des performances d'une implantation parallélovectorielle du gradient conjugué par extension du schéma de stockage matriciel

Autor: Magnin, H., Coulomb, J. L., Magnin, H., Coulomb, J. L.
Zdroj: Journal de Physique III; March 1993, Vol. 3 Issue: 3 p519-529, 11p
Abstrakt: La résolution par la méthode des éléments finis des équations de l'électromagnétisme conduit à résoudre de grands systèmes d'équations linéaires. Les capacités mémoire et les performances actuelles des systèmes informatiques permettent de traiter les problèmes électromagnétiques par discrétisation tridimensionnelle, mais alors le nombre d'inconnues devient très élevé. Ainsi, la résolution en un temps raisonnable des équations linéaires associées à de telles discrétisations conduit à envisager l'emploi d'ordinateurs à architecture parallèle. Dans cet article, les différentes étapes constitutives de l'algorithme du gradient conjugué préconditionné (GCP) sont analysées. Après un court rappel de nos travaux antérieurs concemant leur amélioration par utilisation de traitements parallèles et vectoriels, nous montrons les limitations du gain de temps dues au mode de stockage matriciel utilisé : la représentation creuse dite “Morse”. Nous proposons alors une extension de ce mode de stockage, conduisant à l'introduction de redondance au niveau du rangement des termes matriciels en mémoire. Malgré le “gaspillage” mémoire ainsi occasionné, il apparait que cette extension peut être mise à profit pour augmenter sensiblement les gains par parallélisation et vectorisation de l'ensemble de l'algorithme du gradient conjugué, et notamment pour la réalisation d'un pré-conditionnement parallèle.
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