检索结果-内蒙古大学图书馆

计算机研究与发展 2019年第4期56卷 790-797页

作者：陈璟锟杜云飞国家超级计算广州中心(中山大学) 广州510006

存储是地球科学类软件的重要组成部分,周期性输出中间态和检查点会带来大量的访存操作,不恰当的访存设计会严重影响软件在大规模计算时的性能表现.针对地球科学类软件的存储问题,从软件层面提出一个重叠存储优化方法,通过设置额外的I/O... 详细信息

存储是地球科学类软件的重要组成部分,周期性输出中间态和检查点会带来大量的访存操作,不恰当的访存设计会严重影响软件在大规模计算时的性能表现.针对地球科学类软件的存储问题,从软件层面提出一个重叠存储优化方法,通过设置额外的I/O进程隐藏输出过程.该重叠存储优化主要有3个优势:1)将输出和计算操作重叠在一起,实现了输出的重叠化和隐藏化;2)抑制了收集通信的开销,突破了收集操作的通信带宽瓶颈和内存限制;3)能容易地使用各种高级并行输出库函数.利用重叠存储优化了天河二号上的WRF,ROMS_AGRIF,GRAPES,并完成了性能测试.结果表明:经过存储优化后,程序的峰值性能都获得了显著的提升.还讨论了在固定总进程数下,计算进程和I/O进程数的最佳比例是多少.优化后的程序与原版相比,模式专家只需要在配置文件额外设置2个新变量即可使用,十分易于学习.

关键词：重叠存储多I/O进程进程分布地球科学模拟大规模并行应用

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基于“天河二号”聚合通信卸载特性的MPI_Barrier优化

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计算机工程与科学 2025年第3期47卷 400-411页

作者：朱琦戴艺彭晋韬谢旻梁崇山刘鹏杨博刘杰国防科技大学计算机学院湖南长沙410073 国防科技大学高端装备数字化软件湖南省重点实验室湖南长沙410073 国防科技大学并行与分布计算全国重点实验室湖南长沙410073

Barrier作为消息传递接口MPI程序的基本操作,是确保程序正确执行的重要机制之一。目前已有的Barrier实现方案主要存在2个缺陷:首先,节点间同步存在大量冗余的数据路径传输开销;其次,节点内同步存在大量缓存失效的情况。为解决这些性能限... 详细信息

Barrier作为消息传递接口MPI程序的基本操作,是确保程序正确执行的重要机制之一。目前已有的Barrier实现方案主要存在2个缺陷:首先,节点间同步存在大量冗余的数据路径传输开销;其次,节点内同步存在大量缓存失效的情况。为解决这些性能限制,针对“天河二号”定制网络TH-Express聚合通信卸载特性,提出了基于GLEX NIC的Barrier加速和共享内存标志位重排列2种优化技术,有效减少了节点间同步开销,提高了节点内基于共享内存的同步效率。基于上述优化方法,重新设计了MPI_Barrier算法,并将其集成到MPI通信库中,并在国家超级计算长沙中心通过运行微基准测试程序和实际应用程序对所提优化方法进行性能测试,规模达到7168个节点。实验结果表明,优化后的MPI_Barrier集合操作获得了1.3~14.5倍的加速,并在应用级真实负载评测中,性能提升高达54%。

关键词： MPI Barrier 大规模并行应用 NIC聚合通信卸载

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基于超级计算机的高性能计算应用发展现状及趋势研究

引用

数据与计算发展前沿(中英文) 2025年第2期7卷 68-85页

作者：刘扬许建飞许黄超吴璨胡泰源原惠峰高凌云梁文昊董盛马英晋李瑞琳赵永华中国科学院计算机网络信息中心北京100083 中国科学院大学北京100049

【目的】随着信息技术的快速发展和全球数据量的激增,超级计算机(超算)已经成为科学研究和创新发展的重要驱动力。本文旨在探讨超算在多个领域中的应用现状与发展趋势。【方法】通过广泛调研全球范围内的超算和领域应用情况,系统性地对... 详细信息

【目的】随着信息技术的快速发展和全球数据量的激增,超级计算机(超算)已经成为科学研究和创新发展的重要驱动力。本文旨在探讨超算在多个领域中的应用现状与发展趋势。【方法】通过广泛调研全球范围内的超算和领域应用情况,系统性地对相关高性能计算应用进行分类和总结,重点关注化学与材料、物理学等多个领域,探讨相关计算需求与超算的适配和部署情况。此外,本文还积极讨论了网格计算与超算互联。【结果】超算在多个领域应用已经展现出了显著的效果。随着应用领域的需要和高性能计算技术的不断发展,对超级计算机的软硬件发展也提出更高要求。【局限】虽然超算正处在蓬勃发展的阶段,可应用范围广泛,但本文仅选取了代表性应用领域进行分析总结。【结论】超算在加速科学发现和技术创新方面的效率显著提升,为未来的研究和应用提供了强有力的支持。同时,提升超算的性能和适应性将是未来科研进展的重要保障。

关键词：超级计算机大规模并行应用高性能计算

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