FESA/phases/deterministic-parallel-assembly/step1.md

Step 1: TBB Element Evaluation

읽어야 할 파일

• /AGENTS.md
• /docs/PRD.md
• /docs/ARCHITECTURE.md
• /docs/ADR.md
• /cmake/FesaDependencies.cmake
• /include/fesa/assembly/assembler.hpp
• /include/fesa/assembly/contribution.hpp
• /include/fesa/elements/beam/beam3d2.hpp

작업

oneTBB로 독립적인 요소 계산만 병렬화하고 contribution merge는 canonical serial 순서를 사용한다.

struct AssemblyOptions final {
    std::size_t max_threads;
    std::size_t grain_size;
};
[[nodiscard]] EquationSystem assemble_parallel(
    const Domain&,
    const DofManager&,
    AssemblyOptions);

• fixed Beam chain/branched Domain에서 serial과 parallel의 row offsets, column indices, values, force vector를 bit-for-bit 비교하는 실패 테스트를 먼저 작성한다.
• worker는 thread-local contribution을 생성하고 공유 CSR values에 쓰지 않는다.
• max_threads=1과 2 이상을 명시적으로 제한할 수 있어야 한다.

Acceptance Criteria

cmake --build --preset windows-debug
ctest --preset windows-debug -R "ParallelAssembly|TbbElementEvaluation" --output-on-failure
ctest --preset windows-debug --output-on-failure

검증 절차

1. parallel API 부재로 실패하는 테스트를 확인한다.
2. element evaluation 범위에만 TBB를 적용한다.
3. serial/parallel bitwise 결과와 TSAN 대신 구조적 race 회피 설계를 검토한다.
4. 전체 테스트와 index를 갱신한다.

금지사항

• 공유 CSR value에 atomic add하지 마라. 이유: 합산 순서가 비결정적이다.
• PARDISO 호출을 TBB task 안에 넣지 마라. 이유: oversubscription 위험이 있다.
• 성능을 위해 tolerance를 완화하지 마라. 이유: 검증 결정성이 우선이다.