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MPI/OpenMP hybrid parallelization of a Monte Carlo neutron/photon transport code MVP

MPI/OpenMPを用いた中性子/光子輸送計算モンテカルロコードMVPのハイブリッド並列化

長家 康展; 足立 将晶*

Nagaya, Yasunobu; Adachi, Masaaki*

MVPは連続エネルギー法に基づく汎用中性子・光子輸送モンテカルロコードである。MVPコードの高速化を図るため、メッセージ・パッシング・インターフェースライブラリMPIと共有メモリ・マルチプロセッシングライブラリOpenMPを用いてハイブリッド並列化を行った。高速炉集合体の固有値計算、中性子・光子結合問題の固定源計算、PWR全炉心モデルに対する計算に対して性能評価を行った。比較は、4プロセス並列のMPI並列計算と4プロセス並列$$times$$3スレッド並列のハイブリッド並列の計算時間と使用メモリ量に対して行った。その結果、ハイブリッド並列は16%から34%の計算時間削減を達成し、使用メモリ量はほとんど変わらないことが分かった。

MVP is a general-purpose Monte Carlo code for neutron and photon transport calculations based on the continuous-energy method. To speed up the MVP code, hybrid parallelization is applied with a message passing interface library MPI and a shared-memory multiprocessing library OpenMP. The performance test has been done for an eigenvalue calculation of a fast reactor subassembly, a fixed-source calculation of a neutron/photon coupled problem and a PWR full core model. Comparisons has been made for MPI only with 4 processes and hybrid parallelism with 4 processes $$times$$ 3 threads. As a result, the hybrid parallelism yields the reduction of elapsed time by 16% to 34% and the used memories are almost the same.

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