在多核计算机和多处理器工作站已经十分普遍的今天，如何利用已有的硬件资源获得最佳的仿真计算效果仍然是一个具有挑战性的课题。除了多核计算机和多处理器工作站外，由于计算机硬件和高速网络设备的低价格，基于并行计算技术的计算机集群也已经成为科学研究和工程计算的主要趋势。编者在这本《并行时域有限差分方法的VALU加速技术》(作者余文华、李文兴、张泳)里主要介绍如何利用现有的硬件资源提高电磁仿真速度以及它们在工程仿真中的应用。

《并行时域有限差分方法的VALU加速技术》(作者余文华、李文兴、张泳)是关于使用计算机处理器中的矢量运算单元加速并行时域有限差分方法的著作，介绍了如何使用SSE指令集通过VALU加速并行的时域有限差分方法，并通过对一个具有矢量运算单元加速的三维高性能并行时域有限差分程序的详细分析，说明了具体应用方法和技术，这个程序的高性能已经在许多实际应用中对于不同的硬件平台得到过验证。与GPU、IBM ceIl处理器和FPGA加速技术相比，矢量运算单元加速更加有效并且不需要增加任何额外的硬件设备。

《并行时域有限差分方法的VALU加速技术》对于当前最热门的研究方向之一的云计算，也介绍了一些基本概念以及在工程计算中的应用。

本书适合用于电磁场与微波技术专业及其他工程计算专业的高年级本科生与研究生的参考书，也可以用作电磁场与微波技术专业及其他工程计算专业老师、研究人员和电气工程师的参考书。

第1章 时域有限差分方法

1．1 时域有限差分方法

1．1．1 时域有限差分递推方程

1．1．2时域有限差分稳定性分析

1．1．3 吸收边界条件

1．2并行FDTD方法

参考文献

第2章 VALU加速技术

2．1 SSE指令集

2．2 c和c++中的SSE应用

2．3 SSE编程实例

2．3．1 SSE类型

2．3．2编程实例

2．4 VALU在FDTD方法中的应用

2．4．1 磁场Hx的计算方法

2．4．2磁场Hy的计算方法

2．4．3 磁场Hz的计算方法

2．4．4 电场Ex的计算方法

2．4．5 电场Ey的计算方法

2．4．6 电场Ez的计算方法

2．5 VALU性能分析

2．5．1 空盒子标准测试

2．5．2电偶极子天线

2．5．3 贴片天线

参考文献

第3章 PML加速技术

3．1 PML区域中场的递推方程

3．2 SSE加速技术在PML递推中的应用

参考文献

第4章 并行处理技术

4．1 单指令单数据

4．2单指令多数据指令集

4．3 OpenMP

4．4 MPI

4．5 三级并行架构

参考文献

第5章 工程应用实例

5．1 硬件平台描述

5．2 实际问题的性能考察

5．3 表面电流分布计算技术

5．4 螺旋天线阵列

5．5 平板介质透镜

5．6 汽车电磁分析

5．7 飞机电磁分析

5．8 有限大小频率选择结构分析

5．9 弯曲频率选择结构分析

5．10 微带低通滤波器分析

5．11 微波混响室

5．12 波音737 WIFI分析

5．13 波导缝隙天线阵

参考文献

第6章 云计算技术

6．1 云计算中的基本技术术语

6．2 电磁云计算举例

6．2．1 电磁云计算实例

6．2．2 Rocks集群管理软件

6．3 科学云计算

6．3．1 引论

6．3．2 云计算服务

6．3．3 科学云计算的特点

6．3．4 云计算中先进技术

6．4 云计算和网格计算

参考文献

附录 三维并行FDTD源代码

附录1 输入参数

附录2 输出参数

附录3 程序功能

附录4 程序要求

附录5 子程序列表

附录6 源代码

参考文献

索引