《電子技術(shù)應(yīng)用》
您所在的位置:首頁(yè) > 其他 > 設(shè)計(jì)應(yīng)用 > 面向國(guó)產(chǎn)神威眾核架構(gòu)的區(qū)域氣候模式CWRF性能優(yōu)化技術(shù)
面向國(guó)產(chǎn)神威眾核架構(gòu)的區(qū)域氣候模式CWRF性能優(yōu)化技術(shù)
2022年電子技術(shù)應(yīng)用第1期
呂小敬1,2,劉 釗2,3,蔡蕙伊2,李錦薇2
1.中國(guó)船舶科學(xué)研究中心,江蘇 無(wú)錫214000;2.國(guó)家超級(jí)計(jì)算無(wú)錫中心,江蘇 無(wú)錫214000; 3.清華大學(xué),北京100084
摘要: 區(qū)域氣候模式CWRF(Climate-Weather Research and Forecasting model)是國(guó)家氣候中心區(qū)域氣候預(yù)測(cè)系統(tǒng)的重要組成部分,也是系統(tǒng)最耗時(shí)的程序。高性能計(jì)算是提高CWRF數(shù)值預(yù)報(bào)計(jì)算性能的關(guān)鍵技術(shù),開展CWRF模式在國(guó)產(chǎn)神威眾核架構(gòu)上的移植和優(yōu)化,提高模式的模擬效率,對(duì)模式的擴(kuò)展、開發(fā)能力和可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。基于國(guó)產(chǎn)眾核SW26010處理器,完成了CWRF區(qū)域氣候模式的移植、性能分析和深入性能優(yōu)化,采用訪存優(yōu)化、Cache命中率優(yōu)化及眾核加速優(yōu)化等方法,對(duì)CWRF模式動(dòng)力過程、物理過程和I/O過程計(jì)算代碼進(jìn)行重構(gòu)及眾核加速。結(jié)果表明:優(yōu)化技術(shù)可使CWRF動(dòng)力過程平均加速2倍,最高加速6.4倍,物理過程平均加速1.7倍,最高加速5.4倍,I/O過程加速1.2倍,程序整體最高加速1.4倍,計(jì)算誤差在合理范圍內(nèi)。
關(guān)鍵詞: CWRF 高性能計(jì)算 神威 SW26010
中圖分類號(hào): TP391
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.212397
中文引用格式: 呂小敬,劉釗,蔡蕙伊,等. 面向國(guó)產(chǎn)神威眾核架構(gòu)的區(qū)域氣候模式CWRF性能優(yōu)化技術(shù)[J].電子技術(shù)應(yīng)用,2022,48(1):31-38.
英文引用格式: Lv Xiaojing,Liu Zhao,Cai Huiyi,et al. Optimization technology for regional climate model-CWRF based on domestic Sunway many-core architecture[J]. Application of Electronic Technique,2022,48(1):31-38.
Optimization technology for regional climate model-CWRF based on domestic Sunway many-core architecture
Lv Xiaojing1,2,Liu Zhao2,3,Cai Huiyi2,Li Jinwei2
1.China Ship Scientific Research Center,Wuxi 214000,China; 2.National Supercomputing Center in Wuxi,Wuxi 214000,China;3.Tsinghua University,Beijing 100080,China
Abstract: CWRF(Climate-Weather Research and Forecasting model) is a component of the regional climate prediction system built in the National Climate Center, and consumes the largest proportion of time. High performance computing is a key technology used to improve the compactional performance of CWRF. Carrying out the configuration and optimization of the CWRF model based on the domestic Sunway many-core system, improving the simulation efficiency are of great significance for the speedup, as well as the development capability and sustainable development of the model. This paper completed the configuration and performance evaluation of CWRF based on the SW26010 many-core architecture. Memory access optimization, Cache hit rate optimization, many-core acceleration models are introduced to speedup CWRF relating to the dynamic-core process, physical process and I/O process. The results show that the average speed of the dynamic process is 2 times and the highest speed is 6.4 times, the average speed of the physical process is 1.7 times and the highest speed is 5.4 times, the I/O process speeds up 1.2 times, the overall program speeds up to 1.4 times, and the calculation error is reasonable.
Key words : CWRF;high performance computing;Sunway;SW26010

0 引言

    隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)技術(shù)的快速發(fā)展,人民生活水平不斷提高,國(guó)家和社會(huì)對(duì)短期氣候預(yù)測(cè)精準(zhǔn)度的需求越來(lái)越高。我國(guó)地處東亞季風(fēng)區(qū),受全球變暖的影響,災(zāi)害性極端氣候事件日益頻發(fā),對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)和人民生活造成了嚴(yán)重影響,因此高質(zhì)量的中短期天氣預(yù)報(bào),季節(jié)內(nèi)-季節(jié)-年代際尺度的氣候預(yù)測(cè)和預(yù)估,對(duì)于減災(zāi)防災(zāi),促進(jìn)我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)增長(zhǎng)和社會(huì)發(fā)展有重要而迫切的意義[1-2]

    數(shù)值預(yù)報(bào)預(yù)測(cè)是提升氣候模式預(yù)測(cè)能力的核心技術(shù),數(shù)值預(yù)報(bào)預(yù)測(cè)的研究依賴于高性能計(jì)算設(shè)備[3-4],大的氣候氣象中心都擁有自己的高性能計(jì)算設(shè)備專門用于氣象氣候方面的研究,如美國(guó)NCAR(美國(guó)國(guó)家大氣科學(xué)研究中心)[5]、ORNL(美國(guó)橡樹嶺國(guó)產(chǎn)實(shí)驗(yàn)室)[6]、德國(guó)DKRZ(氣候計(jì)算研究中心)[7]等。同時(shí)世界各地很多超級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)都部署了氣候氣象數(shù)值預(yù)報(bào)應(yīng)用,如意大利投入并使用超級(jí)計(jì)算機(jī)用于支持高分辨率氣象氣候建模[8],英國(guó)擁有國(guó)家超級(jí)計(jì)算機(jī)Cray XC40系統(tǒng),并用于氣象學(xué)、氣候變化等的研究[9]




本文詳細(xì)內(nèi)容請(qǐng)下載:http://www.jysgc.com/resource/share/2000003905




作者信息:

呂小敬1,2,劉  釗2,3,蔡蕙伊2,李錦薇2

(1.中國(guó)船舶科學(xué)研究中心,江蘇 無(wú)錫214000;2.國(guó)家超級(jí)計(jì)算無(wú)錫中心,江蘇 無(wú)錫214000;

3.清華大學(xué),北京100084)




wd.jpg

此內(nèi)容為AET網(wǎng)站原創(chuàng),未經(jīng)授權(quán)禁止轉(zhuǎn)載。
主站蜘蛛池模板: 欧美视频免费在线播放| 色视频在线观看免费| 大JI巴好深好爽又大又粗视频| 久久一本色系列综合色| 欧美18videosex性欧美乱任| 亚洲热妇无码av在线播放| 男男gay18| 午夜理伦三级播放| 色婷婷.com| 国产卡1卡2卡三卡网站免费| 久久久久久久久人体| 国产精品自产拍高潮在线观看| 99色视频在线观看| 好大好猛好深好爽视频| 东北女大战28公分黑人| 无翼乌全彩绅士知可子无遮挡| 久久精品人人做人人爽| 最近免费中文字幕大全免费版视频 | 亚洲欧美日韩综合久久| 激情偷乱在线观看视频播放| 免费国产a国产片高清网站| 精品国产一区二区三区色欲| 啦啦啦在线观看视频直播免费| 色久综合网精品一区二区| 国产丰满麻豆videossexhd| 露暴的楠楠健身房单车| 国产午夜亚洲精品不卡电影| 黄毛片一级毛片| 国产成人午夜性a一级毛片| 麻豆国产精品免费视频| 国产激情精品一区二区三区| 思思99re热| 国产精品99久久久| 你懂的国产视频| 国产精品VA无码一区二区| 18精品久久久无码午夜福利| 国产美女无遮挡免费视频网站| 91免费国产在线观看| 国产精品自线在线播放| 30岁的女人韩剧免费观看| 国产精品自拍电影|