Применение планировщика для эффективного обмена данными на суперкомпьютерах гибридной архитектуры с массивно-параллельными ускорителями
Авторы
-
П.Б. Богданов
- А.А. Ефремов
-
С.А. Суков
- А.В. Горобец
Ключевые слова:
Аннотация
Предложена оптимизация обменов данными в рамках многоуровневой параллельной модели на основе MPI, OpenMP и OpenCL, предназначенная для расчетов на различных типах современных суперкомпьютерных архитектур, включая гибридные системы на графических процессорах (GPU) и ускорителях Intel Xeon Phi. Представлен упрощающий гетерогенную реализацию планировщик задач, управляющий потоками вычислительных и коммуникационных заданий OpenCL и использующий представление вычислительной задачи в виде графа исполнения вычислительных подпрограмм, процедур передачи данных и связей между ними. С применением планировщика реализована коммуникационная схема для моделирования на гибридных суперкомпьютерах задач газовой динамики методом конечного объема на неструктурированных сетках. Описана реализация MPI и CPU-GPU-обменов с одновременным выполнением вычислений и передачи данных, приведены показатели полученной параллельной эффективности. Работа выполнена при поддержке РФФИ (коды проектов 12–01–33022 и 12–01–00486).
Загрузки
Опубликован
Выпуск
Раздел
Библиографические ссылки
- Waugh D.W., Plumb R.A. Contour advection with surgery: a technique for investigating finescale structure in tracer transport // Journal of the Atmospheric Sciences. 1994. 51, N 4. 530-540.
- Dritschel D.G., Ambaum M.H. P. A contour-advective semi-Lagrangian numerical algorithm for simulating fine-scale conservative dynamical fields // Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society. 1997. 123, N 540. 1097-1130.
- Zabusky N.J., Hughes M.H., Roberts K.V. Contour dynamics for the Euler equations in two dimensions // Journal of Computational Physics. 1979. 30, N 1. 96-106.
- Соколовский М.А., Веррон Ж. Динамика вихревых структур в стратифицированной вращающейся жидкости. М.-Ижевск: Ижевский институт компьютерных исследований, 2011.
- Козлов В.Ф. Метод контурной динамики в модельных задачах о топографическом циклогенезе в океане // Изв. АН СССР. Физика атмосферы и океана. 1983. 19, № 8. 845-854.
- Козлов В.Ф. Метод контурной динамики в океанологических исследованиях: результаты и перспективы // Морской гидрофизический журнал. 1985. № 4. 10-14.
- Dritschel D.G. Contour dynamics and contour surgery: numerical algorithms for extended, high-resolution modelling of vortex dynamics in two-dimensional, inviscid, incompressible flows // Computer Physics Reports. 1989. 10, N 3. 77-146.
- Dritschel D.G. Contour Surgery: A Topological reconnection scheme for extended integrations using contour dynamics // Journal of Computational Physics. 1988. 77, N 1. 240-266.
- Макаров В.Г. Вычислительный алгоритм метода контурной динамики с изменяемой топологией исследуемых областей // Моделирование в механике. 1991. T. 5(22), № 4. 83-95.
- Schaerf T.M., Macaskill C. On contour crossings in contour-advective simulations. Part 1. Algorithm for detection and quantification // Journal of Computational Physics. 2012. 231, N 2. 465-480.
- Schaerf T.M., Macaskill C. On contour crossings in contour-advective simulations. Part 2. Analysis of crossing errors and methods for their prevention // Journal of Computational Physics. 2012. 231, N 2. 481-504.
- Ласло М. Вычислительная геометрия и компьютерная графика на C++. М.: БИНОМ, 1997.
- Мелешко В.В., Краснопольская Т.С. Смешивание вязких жидкостей // Нелинейная динамика. 2005. 1, № 1. 69-109.
