二次物理分解法--一种大规模非线性电阻网络的并行分析方法.pdfVIP

第 期 商慧亮等：二次物理分解法———一种大规模非线性电阻网络的并行分析方法 1 29 文章编号： （ ） 0427-7104 2003 01-0029-06 ! 二次物理分解法——— 一种大规模非线性电阻网络的并行分析方法 商慧亮，李 锋 （复旦大学 电子工程系，上海 200433 ） 摘 要：提出了一种大规模非线性电阻电路并行分析的方法———二次物理分解法，该方法可以把大规模非线性 电阻网络分解成大量的可供并行分析的小规模线性子网络，计算机模拟证明该方法可以有效地对非线性电阻电 路进行并行分析，提高分析的速度与效率. 关键词：大规模非线性电阻电路；并行分析；二次物理分解 中图分类号： ； 文献标识码： TM 13 TN 711 A ［］ 1 所谓并行计算或并行分析 ，是指把一个庞大的计算任务分解成若干个可以同时进行独立计算的子 任务 这种“化整为零”的计算策略，可以提高计算速度和效率 因此，并行计算的理论、方法和算法在计 . . 算工作量特别巨大的领域，如气象预报、地震预测、航天制导等领域得到极大的重视和发展. ［］ 2 随着微电子集成技术的飞速发展，集成电路的规模越来越大 ，对这些电路的分析和设计，计算工作 量也越来越大，串行计算方法日渐不能满足需要，因此探索和发展大规模电路并行计算的理论和算法显得 ［ ］ 越来越迫切和重要3 !9 . 在非线性电路中，一类是不含电容和电感的，称为非线性电阻（或静态）电路；另一类是含有电容或电 感的，称为非线性动态电路. 本文讨论非线性电阻电路的并行分析方法，该方法也是分析非线性动态电路 ［］ 2 的基础，因为非线性动态电路通过“伴随模型” 处理，就可转化为非线性电阻网络 为了将大规模非线性 . 电阻网络有效地分解成一系列可供并行计算的小网络，本文提出二次物理分解法 第一次物理分解，将非 . 线性电路分段线性化，从而把原网络分解成一系列分段线性的子网络；第二次物理分解，进一步将每一分 段线性的子网络用“支路撕裂法”分解成一系列可供并行分析的更小的线性子网络 这样一个大规模非线 . 性网络经过二次物理分解，变成一系列可供并行分析的小规模线性子网络 此时，若用一分布式计算系统 . 来执行，由主机将各子网络分配给各子机来分析，再由主机汇总，便可获得原网络的分析结果. 1 第一次物理分解———分段线性化方法