(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210765646.3 (22)申请日 2022.07.01 (71)申请人 无锡飞谱电子信息技 术有限公司 地址 214000 江苏省无锡市新吴区菱湖大 道200号中国物联网国际创新园E1- 803号 (72)发明人 陆松　王道祥　赵春香　 (74)专利代理 机构 无锡市汇诚永信专利代理事 务所(普通 合伙) 32260 专利代理师 朱晓林 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 9/50(2006.01) (54)发明名称 电磁仿真并行计算方法、 装置、 计算机设备 及存储介质 (57)摘要 本申请公开一种电磁仿 真并行计算方法、 装 置、 计算机设备及存储介质， 涉及计算机技术领 域， 方法包括： 将主控节点 设置为主控模式， 加载 电磁仿真的物理几何模型， 以及确定物理几何模 型的频率计算范围； 基于选定的待计算频点生成 N个仿真计算任务， 分别发送至计算机集群中的 任务代理节 点， 以便任务代理节 点基于仿真计算 任务分配计算节点进行模型仿真计算； 接收仿真 任务返回的计算结果， 并基于计算结果的收敛条 件和精度判断， 输出电磁仿真结果。 本方案采用 主从结构 的分布式并行计算方法， 从任务级、 进 程级、 线程级挖掘电磁仿真的多级并行特性来减 少电磁仿真的计算时间， 提升电磁仿真的计算性 能和求解能力， 实现大规模/超大规模物理模型 的电磁仿真。 权利要求书3页 说明书7页 附图4页 CN 114996969 A 2022.09.02 CN 114996969 A 1.一种电磁仿真并行计算方法， 其特征在于， 所述方法应用于计算机集群中的主控节 点， 所述计算机集群包括所述主控节点、 任务代理节点和计算节点， 所述方法包括： 将所述主控节点设置为主控模式， 加载电磁仿真的物理几何模型， 以及确定所述物理 几何模型的频率计算范围； 基于选定的一组待计算频点生成N个仿真计算任务， 以及将N个所述仿真计算任务分别 发送至所述计算机集群中的所述任务代理节点， 以便所述任务代理节点基于所述仿 真计算 任务分配所述计算节点， 以及进 行模型仿 真计算； 其中， 每个仿 真计算任务对应一个任务代 理节点， 且执行同一仿真计算任务的任务代理节点和M个计算节点采用进程级和线程级多 机并行计算模式， M、 N是正整数； 接收所述仿真任务返回的计算结果， 并基于所述计算结果的收敛条件和精度进行判 断， 输出电磁仿真结果； 所述计算结果包括各 频点电磁仿真的特 征参数。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述基于选定的一组待计算频点生成N个 仿真计算任务， 以及将N个所述仿真计算任务分别发送至所述计算机集群中的所述任务代 理节点， 包括： 采用离散式扫频方式从所述物理几何模型的频率计算范围中选定N个离散计算频点， 并基于N个离 散计算频点 生成N个所述仿真计算任务； 分别将N个所述仿真计算任务发送至N个所述任务代 理节点中； 不同仿真计算任务的计 算频点各不相同； 基于N个所述仿真计算任务和所述计算机集群 中的N个所述任务代 理节点建立N个主从 控制信道和N个高速数据传输通道； 将电磁仿真的模型数据和频率数据分别通过对应的所述高速数据传输通道发送至N个 所述任务代理节点， 所述模型数据至少包括几何拓扑、 网格剖分、 有限元求解波动方程、 激 励源以及边界条件中的至少一种。 3.根据权利要求2所述的方法， 其特征在于， 所述将电磁仿真的模型数据和频率数据分 别通过对应的所述高速数据传输通道发送至N个所述任务代理节点后， 所述方法还 包括： 通过N个所述主从控制信道， 向所述任务代理节点发送求解指令， 用于控制N个所述仿 真计算任务对应的所述任务代理节点和所述计算节点进行进程级和线程级多机并行计算， 获得对应频点下的特征参数； 所述特征参数至少包括电场、 磁场、 电流密度以及功 率中的至 少一种。 4.根据权利要求3所述的方法， 其特征在于， 所述接收所述仿真任务返回的计算结果， 并基于所述计算结果的收敛 条件和精度进行判断， 输出电磁仿真结果， 包括： 通过N个所述高速数据传输通道分别获取N个所述任务代理节点返回的计算结果， 并提 取其中的所述特 征参数； 对不同频率参数下的所述特征参数进行整合， 并对整合后数据的收敛性和精度值进行 判断； 当整合后的数据满足收敛 条件， 且精度值满足仿真要求时， 输出电磁仿真结果。 5.根据权利要求 4所述的方法， 其特 征在于， 所述方法还 包括： 当整合后的数据不满足收敛 条件和/或精度值要求时， 选择 出误差最大的特殊频点； 基于所述特殊频点进行插值扫频， 获取第二组待计算频点， 基于第二组待计算频点生权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114996969 A 2成第二组仿真计算任务， 并继续执行下发第二组仿真计算任务以及接 收计算结果的步骤， 直至整合后的数据满足收敛 条件， 且精度值满足仿真要求， 输出电磁仿真结果。 6.一种电磁仿真并行计算方法， 其特征在于， 所述方法应用于计算机集群中的任务代 理节点， 所述计算机集群包括主控节点、 所述任务代理节点和计算节点， 所述方法包括： 接收所述主控节点下发的仿真计算任务， 将所述任务代理节点设置为从属计算模式； 所述仿真计算任务是所述主控节点根据加载电磁仿真的物理几何模型确定的待计算频点 生成， 且不同的仿真计算任务对应不同的计算频点； 基于所述仿真计算任务确定用于多机并行求解的M个所述计算节点， 并根据所述仿真 计算任务控制所述计算节点进行进程级和线程级并行计算， 获得计算结果； 所述计算结果 包括各频点电磁仿真的特 征参数， M是正整数； 向所述主控节点发送对目标 频点的计算结果。 7.根据权利要求6所述的方法， 其特征在于， 所述基于所述仿真计算任务确定用于进行 多机并行求解的M个所述计算节点， 并根据所述仿真计算任务控制所述计算节点进行进程 级和线程级 多机并行计算， 获得计算结果， 包括： 基于执行所述目标频点的所述仿真计算任务所需的独立计算资源， 确定用于进行进程 级和线程级 多机并行计算的M个所述计算节点， 并将所述计算节点设置为从属计算模式； 基于所述仿真计算任务和所述主控节点建立主从控制信道和高速数据传输通道； 基于所述高速数据传输通道接收所述主控节点发送的电磁仿真的模型数据和频率数 据； 基于所述主从控制信道接收所述主控节点发送的求 解指令； 基于所述求解指令进行所述目标频点的任务级 并行计算， 以及向所述计算节点发送模 型数据、 频率数据和控制指令， 控制所述计算节点执行所述 目标频点的进程级和线程级多 机并行计算， 获取 所述目标 频点的特 征参数。 8.根据权利要求7所述的方法， 其特征在于， 所述获取所述目标频点的特征参数后， 所 述方法还 包括： 基于所述目标频点的所述特征参数生成计算结果， 并通过建立的所述主从控制信道向 所述主控节点发送计算结果， 便于所述主控节点进行收敛条件和精度进行判断， 输出电磁 仿真结果。 9.一种电磁仿真并行计算装置， 其特征在于， 所述装置应用于计算机集群中的主控节 点， 所述计算机集群包括所述主控节点、 任务代理节点和计算节点， 所述装置包括： 第一确定模块， 用于将所述主控节点设置为主控模式， 加载电磁仿真的物 理几何模型， 以及确定所述物理几何模型的频率计算范围； 第一发送模块， 用于基于选定的一组待计算频点生成N个仿真计算任务， 以及将N个所 述仿真计算任务分别发送至所述计算机集群中的所述任务代理节点， 以便所述任务代理节 点基于所述仿 真计算任务分配所述计算节点， 以及进 行模型仿 真计算； 其中， 每个仿 真计算 任务对应一个任务代理节点， 且执行同一仿真计算任务的任务代理节点和M个计算节点采 用进程级和线程级 多机并行计算模式， M、 N是正整数； 第一接收模块， 用于接收所述仿真任务返回的计算结果， 并基于所述计算结果的收敛 条件和精度进行判断， 输出电磁仿真结果； 所述计算结果包括各 频点电磁仿真的特 征参数。 10.一种电磁仿真并行计算装置， 其特征在于， 所述装置应用于计算机集群中的任务代权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114996969 A 3