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龙图腾网恭喜广东工业大学;广东能哥知识科技有限公司申请的专利利用GPU对OpenFOAM解算器PCG进行加速的方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115270054B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-04-29发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202210899519.2，技术领域涉及：G06F17/12；该发明授权利用GPU对OpenFOAM解算器PCG进行加速的方法是由王卓薇;陈浩楠;程良伦设计研发完成，并于2022-07-28向国家知识产权局提交的专利申请。

本利用GPU对OpenFOAM解算器PCG进行加速的方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种利用GPU对OpenFOAM解算器PCG进行加速的方法，包括：1将OpenFOAM网格化所生成的格式为ldu的稀疏矩阵转化为更加适合于GPU运算的ELLB稀疏矩阵存储格式；2将格式转换后的稀疏矩阵与向量进行乘法，根据不同的存储样式采用不同的相乘方法。3根据PCG解算器的原理，对涉及到稀疏矩阵向量乘法的运算时引入ELLB稀疏矩阵存储格式和相乘方法。本发明的优点是：充分利用GPU的硬件特性，通过引入ELLB稀疏矩阵存储格式，提高该格式下稀疏矩阵乘法的效率，从而提高OpenFOAM中里利用解算器PCG求解实际问题的效率。

本发明授权利用GPU对OpenFOAM解算器PCG进行加速的方法在权利要求书中公布了：1.一种利用GPU对OpenFOAM解算器PCG进行加速的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：将OpenFOAM所离散后的线性方程组Ax＝b的矩阵A由ldu格式先转化为ELLPACK格式，再转化:ELLB格式；S2：对value以及col_idx进行分块处理，分为长为ω，分块后子块的矩阵宽度为σ的矩阵块进行存储；同时，记录每行元素的数目，并进行归并求和，作为e_num数组，用于求解辅助矩阵；S3：为了区分每一个块的起始位置，引入tile_ptr向量，该向量代表每一个块的第一个元素所在的行的标号；同时，引入辅助向量bit_flag确定每一行开始的元素；S4：根据整个矩阵中的非零元素数目nnz及矩阵的整体行数数目row_num求出每行的元素平均数目avg： 根据avg的大小，确定分块后子块的宽度大小为σ： 提高读取数据时的数据利用率，将分块后的子块长度ω设为32；将分块后的矩阵按列进行存储；S5：对于块矩阵中的辅助向量bit_flag，采用二进制的方式进行存储，缩减所需要的内存空间，用一个unsignedint元素代表一个矩阵块的行开始数；根据矩阵的每行非零元素数目e_num与矩阵宽度σ的元素的大小，求出每一行非零元素在分块后所占的行数，根据行数求出每一个矩阵块的bit_flag；S6：对于整体辅助向量tile_ptr，根据原本向量e_num的值，进行二分查找，进而求出每一个矩阵块所对应的tile_ptr的值；S7：基于ELLB的SpMV并行优化；对于ELLB稀疏矩阵存储格式，对于每一行元素，分配一个线程进行处理；通过设置矩阵宽度σ，使得每个线程计算所需要的开销是一致的；SpMV的步骤如下：计算每一行数据的元素和；根据bit_flag向量针对每一块的值进行处理；根据tile_ptr的值求解最终的y值；S8：将并行优化的SpMV算法集成至OpenFOAM的PCG算法中。

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