大規(guī)模申威眾核環(huán)境下二維數(shù)據(jù)的計算方法

　　隨著超級計算機及其編程環(huán)境的發(fā)展，異構(gòu)系統(tǒng)結(jié)枃下的多級并行編程將成為趨勢，神威·太湖之光囯產(chǎn)超級計算機就是其中的一個典型。自2016年神威·太湖之光運行以來，國內(nèi)外很多學(xué)者在其上進行了方法研究和應(yīng)用驗證，為申威環(huán)境積累了比較豐富的眾核仳編程方法及優(yōu)化方法。但是，將全球系統(tǒng)模弌CESM移植到申威眾核環(huán)境時，對于海洋分量模式POP中的一些二維數(shù)據(jù)計算，常用的眾核優(yōu)化方法在1024進程規(guī)模下運行時具有較好的加速效果，然而在16800大規(guī)模進程下運行時眾核化會失效，表現(xiàn)為負(fù)加速。針對上述問題，文中提出了一種基于從核分區(qū)的并行計算方法，一個核組內(nèi)的64個從核被分成多個互不交叉的從核分區(qū)，將可以獨立計算的多個代碼段計算任務(wù)分別分配到不同的從核分區(qū)上進行運行，能夠有效利用從核的計算能力，還可以實現(xiàn)對多個獨立的代碼段進行計算時間隱藏。每個從核分區(qū)內(nèi)的從核數(shù)量及從核號可以根據(jù)擬分配的計算任務(wù)情況進行適當(dāng)選取，使得毎個從核都能達(dá)到較適宜的數(shù)據(jù)量和計算量。在采用前述從核分區(qū)方法的基礎(chǔ)上，結(jié)合使用循環(huán)合并和函數(shù)上提等方法增大程序并行粒度，提高了二維數(shù)據(jù)計算在大規(guī)模進程下的可擴展性，CESM模式高分辨率G算例中POP分量模式在110萬核心規(guī)模下的模擬速度提高了0.8模式年/天，眾核化的加速效果明顯。