异构系统三维高保真堆芯中子输运计算程序ALPHA研发进展

作     者：张乾 梁亮 宋佩涛 李颂 ZHANG Qian;LIANG Liang;SONG Peitao;LI Song

作者机构：哈尔滨工程大学核安全与仿真技术国防重点学科实验室黑龙江哈尔滨150001 浙江大学物理学系浙江近代物理中心先进核能理论与应用实验室浙江杭州310030 西安核创能源科技有限公司陕西西安710077 中国辐射防护研究院山西太原030006 海军工程大学核科学技术学院湖北武汉430033 

出 版 物：《原子能科学技术》 (Atomic Energy Science and Technology)

年 卷 期：2022年第56卷第2期

页      面：285-295页

核心收录：

学科分类：08[工学] 082701[工学-核能科学与工程] 0827[工学-核科学与技术] 0701[理学-数学] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金(12105063) 核反应堆系统设计技术重点实验室运行基金(HT-KFKT-02-2019004) 核数据重点实验室稳定支持基金(JCKY2021201C154) 中核集团“青年英才”项目 

主　　题：异构计算 装载图形处理单元 中子输运 高保真 

摘      要：ALPHA是哈尔滨工程大学核动力仿真研究中心研发的基于异构系统的三维高保真堆芯中子输运计算程序。ALPHA程序基于性能优化的二维特征线装载图形处理单元(GPU)并行计算核心,基于MPI+CUDA混合编程模型实现粗细粒度的异构系统多节点并行并应用通信掩盖优化。ALPHA的共振计算模型采用原创的细群-子群二级离散策略并采用多群求解核心适配异构系统。ALPHA采用MOC-EX实现三维全堆芯中子输运异构并行计算及GPU并行的粗网有限差分加速。数值结果表明,ALPHA程序在保证计算精度的前提下,具备较高的并行效率和一定的可扩展性,有望实现数值反应堆中中子学计算的轻量化与工程化应用。