ARM计算环境下堆芯程序CORTH和KYLIN2的移植1)

明平洲，芦 韡，刘 东，曾 辉，余红星

(1.中国核动力研究设计院，四川 成都 610213；2.中国核动力研究设计院核反应堆系统设计技术重点实验室，四川 成都 610213)

中国核动力研究设计院开展的软件自主化项目已进入到第三期，其成果形式主要是NESTOR软件包等涵盖核反应堆多个学科所需的计算程序。堆芯计算涉及的学科主要有反应堆物理、热工水力、力学以及燃料性能等，它们的单学科计算或者多学科耦合计算均用于论证和分析堆芯内部存在的大量异质现象[1]。由于真实堆芯的解析解极难获得，不同的数值离散方法对各种物理数学方程的工程求解成为计算相关研究人员的核心工作[2]。现阶段中国核动力研究设计院引进的基础集群计算设施采用Intel商用处理器和国产飞腾处理器混合组成的结构，能够通过SLURM集群资源管理系统进行计算作业的分区投递。目前国内高端处理器市场主要有龙芯、飞腾和兆芯等品牌，其中飞腾研制的CPU已加入开放的ARM生态系统，指令集兼容ARMv8-A[3]。区别于Intel商用处理器使用的X86复杂指令集体系，ARM是典型的精简指令集体系。这使得集群计算机有不同特点的计算资源可供使用。不同指令集体系下的处理器存在着不同特点[4]，在商用处理器受限或计算资源紧张的情况下，ARM计算资源有可能成为一种补充的数值计算资源。

研究涉及移植的两个软件描述为[5]：

1)CORTH是用于堆芯热工水力分析的子通道程序，可用于分析研究反应堆及其回路系统中冷却剂的流动特性、热量传输特性和燃料元件的传热特性，正在持续进行开发和改进。……