基于国产众核架构CESM中有限差分计算优化

来源：计算机应用研究杂志2021年第2期北京时间：

作者：陈宏博,钱雪忠,甘霖,徐敬蘅,刘徐,

单位：1.江南大学物联网工程学院物联网技术应用教育部工程研究中心,江苏无锡214000；2.国家超级计算无锡中心,江苏无锡214000；3.清华大学,北京100084；

摘要：针对CESM中的有限差分算法并行过程中存在内存读取冗余过大、通信开销过高的问题，设计出根据数据结构进行数据重构、计算核心捆绑、流水线通信等多种并行优化方案。弥补了申威26010处理器在数据读取过程中缺少共享缓存区、带宽利用率不高等不足，缓解了申威26010处理器在有限差分法求解过程的通信瓶颈。对CESM中以有限差分法为核心计算的两个函数，在申威26010众核处理器上的测试结果表明，提出算法及优化策略拥有21.2倍的性能提升。

关键词：通用地球系统模型,并行计算,异构众核处理器,有限差分算法,高性能计算,

基金资助：国家自然科学基金资助项目(61673193)；中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(JUSRP51635B,JUSRP51510)；；