高性能计算框架软件——SC_Tangram  被引量:4

High Performance Computing Framework Software——SC_Tangram

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作  者:迟学斌[1,2] 赵莲 王姗姗[1,2] 张鉴 姜金荣[1] Chi Xuebin;Zhao Lian;Wang Shanshan;Zhang Jian;Jiang Jinrong(Computer Network Information Center,Chinese Academy of Sciences,Beijing 100190,China;University of Chinese Academy of Sciences,Beijing 100049,China)

机构地区:[1]中国科学院计算机网络信息中心,北京100190 [2]中国科学院大学,北京100049

出  处:《数据与计算发展前沿》2019年第1期11-21,共11页Frontiers of Data & Computing

基  金:国家重点研发计划“地球系统模式的改进、应用开发和高性能计算”(2016YFB0200800)。

摘  要:【目的】为降低并行编程难度,加速应用程序开发,本文设计并实现一种面向新型开发模式的并行框架软件—S C_Tangram,其中SC表示科学计算(Scientific Computing),Tangram(七巧板)寓意灵活组装。【方法】框架开发采用面向百亿亿次高性能计算的新型编程模型Charm++,为应用软件的并行扩展性和自适应性提供了保障。基于组件化软件开发方法,通过抽取应用中的共性部分,进行封装和隐藏,通过组件或配置文件接口的方式,供用户调用。【结果】针对现阶段的开发,框架已应用到力学计算、相场模拟等应用领域上,实验结果表明能得到较好的加速效果。【局限】目前框架软件上的功能模块还不全面,需针对不同应用需求开发相应的接口。【结论】SC_Tangram可以支持针对应用的共性和特性组件开发,随着在框架上开发更多的功能组件,未来将应用到更多的科学计算领域中。[Objective]In order to reduce the difficulty o f parallel programming and accelerate the development of application program,this paper designs and implements a parallel framework software,SC_Tangram,in which SC represents scientific computing and Tangram implies flexible assembly.[Methods]To guarantee the massively parallel scalability and adaptivity,the programming model Charm-H-is adopted in the runtime system layer of the framework.By the method of component software development,SC_Tangram encapsulates and hides the common parts and can be invoked by users in term of component or configuration file interfaces.[Results]For the current development stage,the framework has been applied to mechanical calculation,phase field simulation and other applications.The experimental results show that it can perform more efficient computations.[Limitations]At present,the functional modules of the framework software are not comprehensive,so it is necessary to develop corresponding interfaces for different application requirements.[Conclusions]SC_Tangram can support the development of common and characteristic components for applications.With the development of more functional components in the framework,it will be applied to more fields of scientific computing in the future.

关 键 词:框架软件 Charm++ 组件化 共性算法 

分 类 号:TP3[自动化与计算机技术—计算机科学与技术]

 

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