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摘要：本发明涉及高性能计算机数值模拟技术领域，公开了一种面向粒子模型的多层直连集群并行计算系统，该系统由多个节点组成，所述节点在逻辑上排成一层或多层的一维或多维阵列，同层的相邻节点之间直接进行通信连接，藉此在相邻的同层节点间高速传递数据，不同层的节点通过交换机进行通信连接。利用本发明，简化了高性能计算机系统的设计，提高了高性能计算机系统对粒子方法及类似算法的计算效率，并且避免了通信与内存访问的冲突，使各节点上的计算与通信操作能够充分重叠；同时允许计算由节点对应的区域四周向中心逐步向后续时间步推进，从而有效缓解了小尺度上的负载波动。