മെഷ് വിഭജനം¶

വലിയ മെഷ് ഒന്നിലധികം പ്രോസസുകളിൽ സമാന്തരമായി വിശകലനം ചെയ്യുമ്പോൾ, ഒറ്റ ഡൊമെയ്ൻ മെഷിനെ ഉപഡൊമെയ്‌നുകളായി വിഭജിച്ച് ഓരോ പ്രോസസും കൈകാര്യം ചെയ്യുന്ന പ്രദേശവും പ്രദേശങ്ങൾക്കിടയിലെ കമ്മ്യൂണിക്കേഷനായി ആവശ്യമായ വിവരങ്ങളും മുൻകൂട്ടി സൃഷ്ടിക്കണം. ഈ പ്രീ-പ്രോസസ്സിംഗിനെ മെഷ് വിഭജനം എന്ന് വിളിക്കുന്നു.

FrontISTR ന്റെ സമാന്തര കണക്കുകൂട്ടലിൽ hecmw_part1 ഒറ്റ ഡൊമെയ്ൻ മെഷിനെ ഉപഡൊമെയ്‌നുകളായി വിഭജിച്ച് വിതരണം ചെയ്ത മെഷ് ഡാറ്റ സൃഷ്ടിക്കുന്നു. സൃഷ്ടിച്ച വിതരണം ചെയ്ത മെഷ് ഡാറ്റ സമാന്തര fistr1 വായിക്കുകയും, ഡൊമെയ്‌നുകൾക്കിടയിലെ കമ്മ്യൂണിക്കേഷനായി ആവശ്യമായ വിവരങ്ങളോടൊപ്പം സമാന്തര സോൾവറിൽ ഉപയോഗിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.

ഈ പേജ് മെഷ് വിഭജനത്തിൽ തിരഞ്ഞെടുക്കുന്ന വിഭജന തരം, വിഭജന രീതി, ഓവർലാപ് ആഴം, സമ്പർക്ക പോയിന്റുകളുടെ കൈകാര്യം എന്നിവ വിശദീകരിക്കുന്നു. hecmw_part1 പ്രവർത്തിപ്പിക്കുന്ന നടപടിക്രമം, നിയന്ത്രണ ഫയലിന്റെ പ്രത്യേക ഫോർമാറ്റ്, പിശക് സന്ദേശങ്ങൾ എന്നിവയ്ക്ക് ബന്ധപ്പെട്ട വിഷയങ്ങൾ കാണുക.

സവിശേഷതകളുടെ അവലോകനം¶

മെഷ് വിഭജനം ഒറ്റ ഡൊമെയ്ൻ മെഷിനെ ഒന്നിലധികം ഉപഡൊമെയ്‌നുകളായി വിഭജിക്കുന്ന പ്രക്രിയയാണ്. FrontISTR-ൽ വിഭജന തരം, വിഭജന രീതി, ഡൊമെയ്ൻ എണ്ണം, ഓവർലാപ് ആഴം എന്നിവ സംയോജിപ്പിച്ച് വിതരണം ചെയ്ത മെഷ് ഡാറ്റ സൃഷ്ടിക്കുന്നു.

കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ പട്ടിക വിതരണം ചെയ്ത മെഷ് ഡാറ്റയിൽ ഉൾപ്പെടുന്നതിനാൽ സാധാരണ വിശകലനത്തിൽ ഉപയോക്താവിന് അത് നേരിട്ട് തിരുത്തേണ്ടതില്ല. സമാന്തര fistr1 ഈ വിതരണം ചെയ്ത മെഷ് ഡാറ്റ വായിച്ച് MUMPS പോലുള്ള സമാന്തര നേരിട്ടുള്ള രീതിയോ ആവർത്തന രീതിയോ ഉപയോഗിച്ച് രേഖീയ സമവാക്യം പരിഹരിക്കുന്നു.

മെഷ് വിഭജനം തിരഞ്ഞെടുക്കുന്ന രീതി¶

സാധാരണ ഘടനാപര വിശകലനത്തിലും താപചാലന വിശകലനത്തിലും ആദ്യം നോഡ്-അധിഷ്ഠിത വിഭജനം പരിഗണിക്കുക. സമാന്തര പരിമിത എലമെന്റ് വിശകലനത്തിൽ ആവശ്യമായ നോഡ് മൂല്യങ്ങളുടെ കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ കൈകാര്യം ചെയ്യാൻ നോഡ്-അധിഷ്ഠിത വിഭജനം എളുപ്പമാണ്; ഓവർലാപ് ആഴവും നിർദ്ദേശിക്കാം. കപ്പ്ലഡ് വിശകലനം പോലുള്ള, വിഭജനത്തിനു ശേഷം എലമെന്റ് കേന്ദ്രിത വിവരങ്ങൾ കൈകാര്യം ചെയ്യേണ്ട ഉപയോഗങ്ങളിൽ എലമെന്റ് അധിഷ്ഠിത വിഭജനം പരിഗണിക്കാം.

വിഭജന രീതി ആകൃതിയും ഡൊമെയ്ൻ എണ്ണവും അടിസ്ഥാനമാക്കി തിരഞ്ഞെടുക്കുന്നു. ലളിതമായ ആകൃതിയിലും ഡൊമെയ്ൻ എണ്ണം \(2^n\) ആക്കാനാകുന്ന സാഹചര്യത്തിലും RCB ലളിതവും സ്ഥിരവുമായ തിരഞ്ഞെടുപ്പാണ്. സങ്കീർണ്ണമായ ആകൃതികളിലും ഇഷ്ടാനുസൃത ഡൊമെയ്ൻ എണ്ണത്തിലും ഗ്രാഫ് വിഭജനത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയ METIS പരിഗണിക്കുക.

ഡൊമെയ്ൻ എണ്ണം സാധാരണയായി MPI പ്രോസസുകളുടെ എണ്ണവുമായി ഒത്തുനിൽക്കും. സമാന്തര പ്രവർത്തന നടപടിക്രമവും പ്രോസസുകളുടെ എണ്ണം നൽകുന്നതും സമാന്തര പ്രോസസ്സിംഗിലൂടെ വിശകലനം കാണുക. SAINV പ്രീകണ്ടീഷണിംഗും ഓവർലാപ് ആഴവും തമ്മിലുള്ള ബന്ധത്തിന് സോൾവർ / പ്രീകണ്ടീഷണർ കാണുക.

വിഭജന തരം¶

വിഭജന തരം, മെഷിലെ ഏത് യൂണിറ്റിന് ഏക ഉടമസ്ഥ ഉപഡൊമെയ്ൻ നൽകണമെന്ന് തീരുമാനിക്കുന്ന തിരഞ്ഞെടുപ്പാണ്. നോഡ്-അധിഷ്ഠിത വിഭജനത്തിൽ നോഡുകളുടെ ഉടമസ്ഥതയും, എലമെന്റ് അധിഷ്ഠിത വിഭജനത്തിൽ എലമെന്റുകളുടെ ഉടമസ്ഥതയും നിശ്ചയിക്കുന്നു. രണ്ടു സാഹചര്യത്തിലും സമീപ ഉപഡൊമെയ്‌നുകളുമായുള്ള കണക്കുകൂട്ടലിന് ആവശ്യമായ വിവരങ്ങൾ ഓവർലാപായി സൂക്ഷിക്കുന്നു.

നോഡ്-അധിഷ്ഠിത വിഭജനം¶

നോഡ്-അധിഷ്ഠിത വിഭജനത്തിൽ എല്ലാ നോഡുകൾക്കും ഏക ഉടമസ്ഥ ഉപഡൊമെയ്ൻ നിശ്ചയിക്കുന്നു. സമീപ ഉപഡൊമെയ്‌നുകളിൽ എലമെന്റുകൾ ഓവർലാപായി സൂക്ഷിക്കുന്നു. ഇൻപുട്ടിൽ !PARTITION, TYPE=NODE-BASED ഉപയോഗിച്ച് നിർദ്ദേശിക്കുന്നു.

ഓരോ ഉപഡൊമെയ്‌നും ആന്തരിക നോഡുകൾ, ആന്തരിക നോഡുകൾ ഉൾപ്പെടുന്ന എലമെന്റുകൾ, ആ എലമെന്റുകളെ രൂപപ്പെടുത്തുന്ന നോഡുകൾ എന്നിവ കൈവശം വയ്ക്കുന്നു.

നോഡ്-അധിഷ്ഠിത വിഭജനത്തിന്റെ കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ പട്ടികയിൽ താഴെപ്പറയുന്ന വിവരങ്ങൾ ഉൾപ്പെടുന്നു.

• ഇറക്കുമതി നോഡുകൾ: ഉപഡൊമെയ്‌നിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന നോഡുകളിൽ മറ്റ് ഉപഡൊമെയ്‌നുകൾക്ക് ഉടമസ്ഥതയുള്ള നോഡുകൾ.
• കയറ്റുമതി നോഡുകൾ: മറ്റ് ഉപഡൊമെയ്‌നുകളുടെ ഇറക്കുമതി നോഡുകളായ ആന്തരിക നോഡുകൾ.
• പങ്കിട്ട എലമെന്റുകൾ: മറ്റ് ഉപഡൊമെയ്‌നുകളുമായി പങ്കിടുന്ന എലമെന്റുകൾ.

എലമെന്റ് അധിഷ്ഠിത വിഭജനം¶

എലമെന്റ് അധിഷ്ഠിത വിഭജനത്തിൽ എല്ലാ എലമെന്റുകൾക്കും ഏക ഉടമസ്ഥ ഉപഡൊമെയ്ൻ നിശ്ചയിക്കുന്നു. സമീപ ഉപഡൊമെയ്‌നുകളിൽ നോഡുകൾ ഓവർലാപായി സൂക്ഷിക്കുന്നു. ഇൻപുട്ടിൽ !PARTITION, TYPE=ELEMENT-BASED ഉപയോഗിച്ച് നിർദ്ദേശിക്കുന്നു.

ഓരോ ഉപഡൊമെയ്‌നും ആന്തരിക എലമെന്റുകൾ, ആന്തരിക എലമെന്റുകളെ രൂപപ്പെടുത്തുന്ന നോഡുകൾ, ആ നോഡുകൾ ഉൾപ്പെടുന്ന എലമെന്റുകൾ എന്നിവ കൈവശം വയ്ക്കുന്നു.

എലമെന്റ് അധിഷ്ഠിത വിഭജനത്തിന്റെ കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ പട്ടികയിൽ താഴെപ്പറയുന്ന വിവരങ്ങൾ ഉൾപ്പെടുന്നു.

• ഇറക്കുമതി എലമെന്റുകൾ: ഉപഡൊമെയ്‌നിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന എലമെന്റുകളിൽ മറ്റ് ഉപഡൊമെയ്‌നുകൾക്ക് ഉടമസ്ഥതയുള്ള എലമെന്റുകൾ.
• കയറ്റുമതി എലമെന്റുകൾ: മറ്റ് ഉപഡൊമെയ്‌നുകളുടെ ഇറക്കുമതി എലമെന്റുകളായ ആന്തരിക എലമെന്റുകൾ.
• പങ്കിട്ട നോഡുകൾ: മറ്റ് ഉപഡൊമെയ്‌നുകളുമായി പങ്കിടുന്ന നോഡുകൾ.

രണ്ടു വിഭജന തരങ്ങളിലും കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ പട്ടിക hecmw_part1 സ്വയമേവ സൃഷ്ടിച്ച് വിതരണം ചെയ്ത മെഷ് ഡാറ്റയിലേക്ക് എഴുതുന്നു. അതിനാൽ സാധാരണ വിശകലനത്തിൽ ഉപയോക്താവിന് ഇറക്കുമതി / കയറ്റുമതി വിവരങ്ങൾ നേരിട്ട് സൃഷ്ടിക്കേണ്ടതില്ല.

വിഭജന രീതി¶

വിഭജന രീതി ഉപഡൊമെയ്ൻ അതിരുകൾ എങ്ങനെ നിശ്ചയിക്കണമെന്ന് സൂചിപ്പിക്കുന്നു. FrontISTR-ൽ കോഓർഡിനേറ്റ് മൂല്യങ്ങളെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയ RCBയും ഗ്രാഫ് വിഭജനത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയ METISഉം ഉപയോഗിക്കാം.

RCB എന്നത് Recursive Coordinate Bisection എന്നതിന്റെ ചുരുക്കപ്പേരാണ്; കോഓർഡിനേറ്റ് അച്ചിനെ അനുഗമിച്ച് മെഷിനെ രണ്ടായി വിഭജിക്കുന്ന പ്രക്രിയ ആവർത്തിക്കുന്നു. ഡൊമെയ്ൻ എണ്ണം \(2^n\) ആക്കാനാകുന്നപ്പോൾ ഇത് അനുയോജ്യമാണ്; ചതുരാകൃത ഘനസദൃശ ലളിത ആകൃതികളിൽ കൈകാര്യം ചെയ്യാൻ എളുപ്പമാണ്.

METIS മെഷിന്റെ കണക്റ്റിവിറ്റിയെ ഗ്രാഫായി പരിഗണിച്ച് ഗ്രാഫ് വിഭജനത്തിലൂടെ ഉപഡൊമെയ്‌നുകൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നു. ആകൃതി സങ്കീർണ്ണമായപ്പോഴും ഡൊമെയ്ൻ എണ്ണം \(2^n\) ആയി പരിമിതപ്പെടുത്താൻ ആഗ്രഹിക്കാത്തപ്പോഴും ഇത് തിരഞ്ഞെടുക്കാം. METIS ഉപയോഗിക്കാൻ ബിൽഡ് സമയത്ത് METIS ലൈബ്രറി പ്രവർത്തനക്ഷമമായിരിക്കണം. ആശ്രിത ലൈബ്രറികളുടെ കൈകാര്യം നിർബന്ധിതവും ഐച്ഛികവുമായ ആശ്രിത ലൈബ്രറികൾ കാണുക.

ഓവർലാപ് ആഴം¶

ഓവർലാപ് ആഴം സമീപ ഉപഡൊമെയ്‌നുകൾ ആവർത്തിച്ച് കൈവശം വയ്ക്കുന്ന പരിധിയുടെ പാളികളുടെ എണ്ണമാണ്. നോഡ്-അധിഷ്ഠിത വിഭജനത്തിൽ !PARTITION ന്റെ DEPTH പാരാമീറ്ററിൽ 1 അല്ലെങ്കിൽ അതിലധികമുള്ള പൂർണ്ണസംഖ്യ നൽകാം. ഒഴിവാക്കിയാൽ ഓവർലാപ് ആഴം 1 ആണ്.

സാധാരണ സമാന്തര വിശകലനത്തിൽ DEPTH=1 മതിയാകും. മറുവശത്ത്, SAINV പോലുള്ള SAI-വർഗ പ്രീകണ്ടീഷണിംഗ് സമ്പർക്ക പ്രശ്നങ്ങളിലും MPC നിയന്ത്രണ പ്രശ്നങ്ങളിലും ഉപയോഗിക്കുമ്പോൾ ഓവർലാപ് ആഴം 2 അല്ലെങ്കിൽ അതിലധികമാക്കി വർധിപ്പിക്കുന്നത് പ്രീകണ്ടീഷണിംഗ് ഗുണനിലവാരം മെച്ചപ്പെടുത്താൻ ഇടയുണ്ട്.

കൂടാതെ, ഒന്നാം-ഓർഡർ ടെട്രാഹീഡ്രൽ എലമെന്റ് 341-ൽ സെലക്ടീവ് എഡ്ജ് / നോഡ് സ്മൂത്തിംഗ് ഫോർമുലേഷൻ (FORM341=SELECTIVE_ESNS) MPI സമാന്തരമായി ഉപയോഗിക്കുമ്പോഴും ഓവർലാപ് ആഴം 2 അല്ലെങ്കിൽ അതിലധികം വേണം. എഡ്ജ്-അധിഷ്ഠിത / നോഡ്-അധിഷ്ഠിത സ്മൂത്തിംഗിൽ ലക്ഷ്യ എലമെന്റിന് സമീപമുള്ള എലമെന്റുകളുടെ അളവുകൾ ശരാശരിയാക്കുന്നതിനാൽ, ഉപഡൊമെയ്‌നിനുള്ളിൽ സ്റ്റിഫ്നസ് അസംബിൾ ചെയ്യാൻ “അടുത്തതിന്റെ അടുത്ത” എലമെന്റ് വിവരങ്ങൾ ആവശ്യമാണ്; ഡിഫോൾട്ട് DEPTH=1 ഉപയോഗിച്ചാൽ ഡൊമെയ്ൻ അതിരിന് സമീപം സ്മൂത്തിംഗ് അപര്യാപ്തമാകും. എലമെന്റ് ഫോർമുലേഷന്റെ വിശദാംശങ്ങൾക്ക് എലമെന്റ് ലൈബ്രറി കാണുക.

ഓവർലാപ് ആഴം വർധിപ്പിക്കുമ്പോൾ സമീപ ഉപഡൊമെയ്‌നുകൾ കൈവശം വയ്ക്കുന്ന നോഡുകളും എലമെന്റുകളും കൂടുന്നതിനാൽ മെമ്മറി ഉപയോഗവും കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ അളവും വർധിക്കും. അഭിസരണം മെച്ചപ്പെടുന്നതും കണക്കുകൂട്ടൽ ചെലവ് കൂടുന്നതും തമ്മിൽ താരതമ്യം ചെയ്ത് ക്രമീകരിക്കുക. പ്രീകണ്ടീഷണർ തിരഞ്ഞെടുപ്പിന് സോൾവർ / പ്രീകണ്ടീഷണർ കാണുക.

സമ്പർക്ക പോയിന്റുകളുടെ കൈകാര്യം¶

സമ്പർക്ക ജോഡികൾ ഉൾപ്പെടുന്ന മെഷ് വിഭജിക്കുമ്പോൾ !PARTITION ന്റെ CONTACT പാരാമീറ്റർ ഉപയോഗിച്ച് സമ്പർക്ക പോയിന്റുകളുടെ ഡൊമെയ്ൻ വിന്യാസനയം നിർദ്ദേശിക്കാം. സമ്പർക്ക പോയിന്റുകളുടെ വിന്യാസം സമ്പർക്ക തിരച്ചിലും സമ്പർക്ക നിയന്ത്രണവും ഉൾപ്പെടുന്ന സമാന്തര വിശകലനത്തിന്റെ സ്ഥിരതയെയും കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ അളവിനെയും ബാധിക്കുന്നു.

സമ്പർക്കമില്ലാത്ത മെഷിൽ CONTACT പാരാമീറ്റർ ശ്രദ്ധിക്കേണ്ടതില്ല. സമ്പർക്കം ഉൾപ്പെടുന്ന സമാന്തര വിശകലനത്തിൽ അഭിസരണത്തിലോ ലോഡ് ബാലൻസിംഗിലോ പ്രശ്നമുണ്ടെങ്കിൽ സമ്പർക്ക പോയിന്റുകളുടെ വിന്യാസനയം പുനഃപരിശോധിക്കുക. ഇൻപുട്ട് ഫോർമാറ്റിന്റെ വിശദാംശങ്ങൾക്ക് !PARTITION കാണുക.

ഇതിൽ നിന്ന് സ്വതന്ത്രമായി CONTACT_OWNER പാരാമീറ്റർ ഉപയോഗിച്ച് സമാന്തര സമ്പർക്കത്തിന്റെ ഉടമസ്ഥതാ രീതി തിരഞ്ഞെടുക്കാം. CONTACT “എങ്ങനെ വിഭജിക്കണം” എന്ന് നിർദ്ദേശിക്കുമ്പോൾ CONTACT_OWNER “വിഭജിച്ച ശേഷം ഏത് വശമാണ് കൈകാര്യം ചെയ്യുന്നത്” എന്ന് നിർദ്ദേശിക്കുന്നു.

പരിമിത സ്ലൈഡിംഗിൽ (!CONTACT ന്റെ INTERACTION=FSLID) സ്ലേവ് നോഡ് മാസ്റ്റർ ഉപരിതലത്തിന്റെ മെഷ് വിഭജന അതിരുകടന്നാൽ, MASTER ഉപയോഗിക്കുമ്പോൾ അതിരിൽ സമീപ തിരച്ചിൽ വിച്ഛേദിക്കപ്പെടുകയും സമ്പർക്കാവസ്ഥയും ഘർഷണ ചരിത്രവും നഷ്ടപ്പെടുകയും ചെയ്യും; അതുവഴി പരിഹാരം മെഷ് വിഭജന എണ്ണത്തെ ആശ്രയിക്കും. SLAVE ഇത് ഒഴിവാക്കുന്നു. TYPE=NODE-BASED ആയപ്പോൾ മാത്രമേ ഇത് നൽകാനാകൂ; സ്ലേവ് ഉടമസ്ഥതയുള്ള ഡൊമെയ്‌നിന്റെ മെമ്മറി ഉപയോഗം കൂടും.

മെഷ് വിഭജന ചിത്രത്തിന്റെ ഔട്ട്പുട്ട്¶

!PARTITION ന്റെ UCD പാരാമീറ്റർ നൽകിയാൽ വിഭജന ഫലം പരിശോധിക്കാൻ UCD ഫയൽ ഔട്ട്പുട്ട് ചെയ്യാം. UCD ഫയൽ MicroAVS പോലുള്ള ദൃശ്യവൽക്കരണ ടൂളുകളിൽ ഡൊമെയ്ൻ നമ്പറുകളും വിഭജന അതിരുകളും പരിശോധിക്കാൻ ഉപയോഗിക്കുന്നു.

ഡൊമെയ്ൻ എണ്ണം, വിഭജന രീതി, ഓവർലാപ് ആഴം എന്നിവ മാറ്റിയ ശേഷം വിഭജിച്ച ഡൊമെയ്‌നുകളിൽ അസമത്വമോ അസ്വാഭാവികമായ ചെറുവിഭജനമോ ഇല്ലെന്ന് പരിശോധിക്കുന്നത് പ്രധാനമാണ്. സമാന്തര വിശകലനം പ്രവർത്തിപ്പിക്കുന്നതിന് മുമ്പ് വിഭജനത്തിന്റെ യുക്തിസഹത പരിശോധിക്കാൻ സഹായിക്കുന്ന ഫംഗ്ഷനാണ് UCD ഔട്ട്പുട്ട്.

ബന്ധപ്പെട്ട വിഷയങ്ങൾ¶

• സമാന്തര പ്രോസസ്സിംഗിലൂടെ വിശകലനം — hecmw_part1 പ്രവർത്തിപ്പിക്കുന്ന നടപടിക്രമം, ഇൻപുട്ട് ഫയൽ, വിതരണം ചെയ്ത മെഷ് ഡാറ്റയുടെ ഔട്ട്പുട്ട് പരിശോധന.
• സോൾവർ / പ്രീകണ്ടീഷണർ — സമാന്തര സോൾവർ, പ്രീകണ്ടീഷണർ, SAINV-ഉം ഓവർലാപ് ആഴവും തമ്മിലുള്ള ബന്ധം.
• പിശക് സന്ദേശങ്ങളുടെ പട്ടിക — hecmw_part1, fistr1 എന്നിവയുടെ പ്രധാന പിശക് സന്ദേശങ്ങൾ.
• സമാന്തര പരിമിത എലമെന്റ് രീതി — ഡൊമെയ്ൻ വിഭജന രീതി, സമാന്തര പരിമിത എലമെന്റ് രീതി എന്നിവയുടെ സിദ്ധാന്തപര പശ്ചാത്തലം.
• !PARTITION — മെഷ് വിഭജന യൂട്ടിലിറ്റി നിയന്ത്രണ ഡാറ്റയുടെ ഇൻപുട്ട് ഫോർമാറ്റ്.