面向HYCOM的高分辨率海洋数据同化并行算法优化

作者：曹连雨; 张桂赵; 肖俊敏; 洪学海; 谭光明

来源：计算机应用研究, 2021, 38(12): 3611-3616.

DOI：10.19734/j.issn.1001-3695.2021.04.0141

• 数据同化
• I/O优化
• 通信优化
• 并行计算
• 区域分解

HYCOM(hybrid coordinate ocean model)海洋数值模式要求较高的吞吐量和相对较小的计算量,这给并行算法设计带来了巨大的挑战。针对具有高吞吐量的海洋数据同化问题,设计了一种基于区域分解的并行优化算法。首先,提出了一种灵活的文件访问方法,可以高效地从磁盘读取大量的数据,避免数据访问冲突,大幅降低磁盘寻址操作的频率。此外,设计了一种避免通信的策略,以一些额外的计算量为代价大幅减少进程间的通信量。最后,提出了一种基于管道流的通信策略,以实现无冲突的消息传递。实验结果表明,该算法与基线算法相比,总体性能提高了5倍,其中文件读取速度提升6倍,进程间的通信性能提升了2.7倍。

• 单位
  北京科技大学; 中国科学院计算技术研究所