Este repositorio contiene tres implementaciones distintas de un simulador de difusión en 2D, cada una con diferentes técnicas de paralelización para mejorar el rendimiento.
Todos utilizan una Doble cuadrícula (Double Grid): Una segunda cuadrícula (
new_grid) almacena los valores actualizados en cada paso de simulación para evitar dependencias de datos y conflictos entre los hilos.
Este script utiliza:
- OpenMP para paralelizar los cálculos:
Se aplica
#pragma omp parallel for private(j)para paralelizar el bucle exterior que recorre las filas de la cuadrícula.
Ventajas:
- Evita problemas de acceso simultáneo a datos.
- Simple de implementar y escalable para sistemas con múltiples núcleos.
Este script utiliza:
-
División en bloques (Blocking): Divide la cuadrícula en subregiones más pequeñas (bloques) de tamaño
BLOCK_SIZEpara optimizar la localización de datos en la caché. -
OpenMP con
collapse(2): Se paralelizan ambos bucles (iyj) que recorren las filas y columnas, respectivamente, lo que aprovecha mejor los recursos del sistema.
Ventajas:
- Mejor uso de la jerarquía de memoria del procesador.
- Muy eficiente en sistemas con grandes cachés.
Este script utiliza:
-
Convergencia temprana: La simulación se detiene antes de alcanzar el número máximo de pasos (
STEPS) si los valores de la cuadrícula han convergido a un estado estable (basado en una tolerancia definida). -
OpenMP para paralelizar: Usa
#pragma omp parallel forpara acelerar los cálculos en cada iteración.
Ventajas:
- Ahorra tiempo al no realizar iteraciones innecesarias.
- Útil para simulaciones donde el tiempo de ejecución es crítico y el estado estable puede alcanzarse rápidamente.
Para correr los scripts se tienen dos archivos bash. El primero slurm_base.sh manda el script base a ejecutarse en el cluster. El archivo slurm.sh manda a ejecutar las tres versiones comentadas anteriormente.
sbatch slurm_base.sh # Ejecuta solo el script base
sbatch slurm.sh # Ejecuta las 3 versiones paralelizadas