基于非规则类矩形剖分的高效并行海浪数值模式  

作　　者：赵伟[1,2] 宋振亚[1,2] 乔方利[1,2] 尹训强[1,2] 

机构地区：[1]国家海洋局第一海洋研究所,青岛266061 [2]海洋环境科学和数值模拟国家海洋局重点实验室,青岛266061

出　　处：《中国科学：地球科学》2014年第5期1049-1058,共10页Scientia Sinica(Terrae)

基　　金：全球变化研究重大科学研究计划项目(编号:2010CB950300);海洋公益性行业科研专项(编号:201105019);山东省超级计算科技专项项目(编号:2011YD01107);中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金(编号:GY02-2010G22)资助

摘　　要：针对MASNUM全球海浪数值模式,设计了一种负载近绝对均衡的非规则类矩形剖分及计算格点序列化排序与交换方案,建立了高效并行海浪数值模式.基于国家超算济南中心的神威蓝光平台,对建立的全球并行海浪模式进行了1°×1°,(1/2)°×(1/2)°,(1/4)°×(1/4)°和(1/8)°×(1/8)°四种不同水平分辨率的无IO并行测试,测试规模达到131072进程.测试结果表明:随着进程数目的增多,四种分辨率并行模式的计算速度均在提高.当进程数目为基准进程数目的4倍时,四种分辨率的加速效率均在80%以上;当进程数目达到8倍基准进程数目时,1°×1°,(1/2)°×(1/2)°和(1/4)°×(1/4)°三种分辨率加速效率都还在80%以上,而此时(1/8)°×(1/8)°分辨率使用131072进程的加速效率仍可达62%;当进程数目为24倍基准进程数目时,1°×1°分辨率的加速效率可达72%,(1/2)°×(1/2)°分辨率的加速效率为62%,而此时(1/4)°×(1/4)°分辨率使用98304进程的加速效率仍可达到38%.从加速比和加速效率来看,采用非规则类矩形剖分的并行方案可以使得全球海浪数值模式具有高并行效率.

关 键 词：全球海浪数值模式 非规则类矩形剖分 MPI并行计算 负载均衡 

分 类 号：P731.22[天文地球—海洋科学]