基于十億億次國產超算系統(tǒng)的流體力學軟件眾核適應性研究
李芳; 李志輝; 徐金秀; 范昊; 褚學森; 李新亮 江南計算技術研究所; 江蘇無錫214083; 國家計算流體力學實驗室; 北京100191; 中國船舶科學研究中心; 江蘇無錫214081; 中國科學院力學研究所; 北京100190
關鍵詞：國產 眾核架構 流體力學軟件 適應性 編程語言
摘要：國產眾核處理器提供了兩種移植難度相差較大的眾核級并行編程語言。不同流體力學軟件對眾核架構適應性的不同,決定了它們在移植優(yōu)化過程中適合于不同的編程語言。首先介紹了國產眾核處理器的體系結構、編程模型和并行編程語言;然后分析了流體力學軟件應用于國產眾核處理器存在的挑戰(zhàn)性問題,包括隱格式帶來的數(shù)據(jù)相關性、大型稀疏矩陣線性代數(shù)方程組求解、多重網(wǎng)格方法和非結構網(wǎng)格等,這些問題限制了軟件對眾核架構的適應性。文中針對這些難題分別提出了創(chuàng)新的優(yōu)化算法,并通過理論分析和實驗得到了幾種典型流體力學軟件的眾核適應性研究結論。實踐證明,多數(shù)流體力學軟件對國產眾核處理器的適應性良好,能夠采用OpenACC編譯器自動移植,并擴展到百萬核并行規(guī)模,能保持較高的并行效率。
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