分子动力学模拟中Cache访问的分析与优化

发布时间：2019-04-01 09:36

【摘要】：为了提高分子动力学模拟计算在当前具有多级缓存(Cache)结构的处理器上的计算性能,对分子动力学模拟过程中缓存(Cache)的访问特征进行了分析与优化.通过对影响Cache命中率和模拟计算效率的因素进行测试与分析,提出一种Atomreorder算法.该方法通过重新调整粒子的顺序,使同一个或者相邻晶格的粒子在主存中的位置接近来增强程序的局部性,进而减少Cache的丢失.测试结果表明该方法对大体系模拟的Cache丢失有明显的优化,计算效率也相应提高了.
[Abstract]:In order to improve the computational performance of the molecular dynamics simulation on a processor with a multi-level cache structure, the access characteristics of the cache are analyzed and optimized in the process of molecular dynamics simulation. By testing and analyzing the factors that influence the hit rate and the simulation efficiency of the Cache, an Atoreorder algorithm is proposed. By re-adjusting the order of the particles, the position of the particles of the same or adjacent crystal lattice is close to the position of the main memory to enhance the locality of the program, thereby reducing the loss of the cache. The results show that the method is optimized for the loss of the cache of the large-system simulation, and the calculation efficiency is also improved.
【作者单位】： 重庆邮电大学计算机科学与技术学院;重庆邮电大学高性能计算与应用研究所;尼科尔斯州立大学自然科学系;
【基金】：国家自然科学基金项目(21073242)资助
【分类号】：TP332

【参考文献】

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【共引文献】

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本文编号：2451451