船舶三维声弹性模拟软件的并行优化策略

作者：吕小敬^*; 刘钊; 蒋令闻; 陈德训; 杨广文

来源：计算机科学与探索, 2019, 13(11): 1852-1863.

• 三维声弹性
• 神威太湖之光
• 多级异构并行

三维声弹性理论及计算方法为海洋弹性浮体结构流固耦合振动声辐射与海洋声传播提供了理论基础,在海洋弹性浮体结构研究中具有很重要的影响。根据三维声弹性不同计算阶段计算密度特征,基于神威太湖之光超级计算系统,完成了三维声弹性应用软件(THAFTS-Acoustic)的多级并行和优化。优化技术包括循环分裂、循环合并、直接内存存取(DMA)、通信和计算的相互隐藏、基于神威太湖之光的向量化(SIMD)等方法。测试结果表明:三维声弹性多级异构并行具有较好的MPI扩展性能和众核并行加速效果,核心段加速可达18倍,64进程时程序整体相较原始程序并行程序加速5.5倍,可有效地发挥"神威·太湖之光"的强大计算能力,进一步支持THAFTS-Acoustic进行超大规模和更高精度的并行计算。

• 单位
  中国船舶科学研究中心; 国家超级计算无锡中心; 清华大学