GRAPES全球模式MPI与OpenMP混合并行方案

作     者：蒋沁谷 金之雁 Jiang Qingu;Jin Zhiyan

作者机构：中国气象科学研究院北京100081 中国气象局数值预报中心北京100081 

出 版 物：《应用气象学报》 (Journal of Applied Meteorological Science)

年 卷 期：2014年第25卷第5期

页      面：581-591页

核心收录：

学科分类：07[理学] 070601[理学-气象学] 0706[理学-大气科学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(61361120098) 

主　　题：混合并行 数值天气预报模式 区域分解 循环并行 

摘      要：随着多核计算技术的发展,基于多核处理器的集群系统逐渐成为主流架构。为适应这种既有分布式又有共享内存的硬件体系架构,使用MPI与OpenMP混合编程模型,可以实现节点间和节点内两级并行,利用消息传递与共享并行处理两种编程方式,MPI用于节点间通信,OpenMP用于节点内并行计算。该文采用MPI与OpenMP混合并行模型,使用区域分解并行和循环并行两种方法,对GRAPES全球模式进行MPI与OpenMP混合并行方案设计和优化。试验结果表明:MPI与OpenMP混合并行方法可以在MPI并行的基础上提高模式的并行度,在计算核数相同的情况下,4个线程内的MPI与OpenMP混合并行方案比单一MPI方案效果好,但在线程数量大于4时,并行效果显著下降。