基于集成众核的3D蒙特卡罗半导体器件模拟器

来源：计算机工程与科学杂志2015年第4期北京时间：

作者：方民权1，张卫民1，张理论1,2，曾琅3,4，刘晓彦5，尹龙祥5

单位：1.国防科学技术大学计算机学院，湖南 长沙 410073;2.国家超级计算广州中心，广东 广州 510006;3.北京航空航天大学电子信息工程学院，北京 100091;4.北京航空航天大学自旋电子交叉研究中心，北京 100091;5.北京大学微纳电子学研究院，北京 100871

摘要：3D蒙特卡罗器件模拟计算量大,计算量随网格与粒子数增加而急剧增加。通过分析3D蒙卡模拟加速热点和进一步可并行性,研究有效电势方法的集成众核并行方案;研究粒子自由飞行、统计模拟信息、计算表面粗糙散射等热点并行方案,最终实现基于CPU/MIC的三级并行3D蒙特卡罗器件模拟软件。实验结果显示，三级并行比单级并行获得更好的性能;当提高模拟精度时，相比单级并行，三级并行蒙特卡罗模拟加速比增加。

关键词：蒙特卡罗；半导体器件模拟；集成众核；有效电势方法；粒子自由飞行,

基金资助：国家自然科学基金资助项目（41375113,61272146）