可扩展三维全电磁并行粒子模拟程序性能优化与负载平衡实现

针对三维并行粒子模拟程序的并行优化设计和高效解决并行计算中出现的负载不平衡问题，是充分利用并行计算机的计算能力，实现大尺度、高精度的"快点火"试验中激光等离子体相互作用物理全过程数值模拟研究的重要前提。本项目拟研制一个应用于激光等离子体相互作用数值模拟研究的可扩展三维全电磁粒子模拟程序，通过制定高效合理的并行设计方案，充分优化粒子模拟串行和并行算法，有效地提高程序并行计算性能，同时，提出合理的负载平衡设计方案，解决粒子模拟过程中存在负载不平衡问题，使得该程序能够高效扩展到超过1000个处理器以上的巨型机全系统规模并得到高加速比，为我国惯性约束聚变"快点火"机理的数值模拟研究提供强有力的数值模拟工具。