基于国产众核处理器三维地震声波正演模拟

分类： 计算机科学 >> 计算机科学的集成理论 提交时间： 2020-09-28 合作期刊: 《计算机应用研究》

陈宏博 钱雪忠 甘霖

摘要： 三维地震声波理论与计算方法是地质勘探研究的基础，通过分析不同介质中声波的传播特性，完成三维地震声波正演模拟。针对三维地震声波有限差分交错网格方程正演过中存在数值计算大、内存消耗大等实际问题，本文提出基于“神威·太湖之光”超级计算机系统中，国产异构众核处理器(申威26010)的三维地震声波正演模拟编程模型，完成基于处理器间的进程级并行，与基于计算核心间的线程级并行优化策略。研究了DMA(直接内存读取)通信方式，提出2.5D流水线任务划分、通信与计算的相互掩盖的多角度的优化策略。实验结果表明该策略有效缓解了带宽瓶颈，发挥了处理器强大的计算能力，解决了程序在申威26010异构众核处理器处理有限差分问题时，并行效率过低的问题。在大规模测试下，使用266240个计算核心，程序仍能够保持稳定的计算性能，达到5.5GFlops的场值更新。

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