地震正演数值模拟仿真计算的并行优化设计方法

发布时间：2018-11-11 11:52

【摘要】：目前使用有限差分对波动方程进行数值模拟是比较流行的方法,在理论研究和工作生产中已经广泛被使用.本文给出了一种组合使用多种并行优化设计方法对算法核心进行深入优化的方法,它充分挖掘算法的并行性及程序各阶段运行的智能监控,通过采用减少同步、边界重划、线程和处理器绑定、零复制,空间局部性、时间局部性及Pthreads多线程编程模型等一系列并行优化设计方法,实现二维波动方程正演模拟的优化,从而大幅提升程序的性能,使正演数值模拟达到实时仿真的效果.通过对有限差分数值模拟的并行调优前后试验数据比较,验证了该一系列深入并行优化方法能够较好地提高有限差分二维正演模拟的计算效率.
[Abstract]:At present, numerical simulation of wave equations by finite difference is a popular method, which has been widely used in theoretical research and production. In this paper, a combined method of optimizing the core of the algorithm by using multiple parallel optimization methods is presented. It fully exploits the parallelism of the algorithm and the intelligent monitoring of the running stages of the program. By using the method of reducing synchronization and redrawing the boundary, A series of parallel optimization design methods, such as thread and processor binding, zero replication, spatial locality, time locality and Pthreads multithread programming model, are used to optimize the forward modeling of two-dimensional wave equation, thus greatly improving the performance of the program. The forward numerical simulation can achieve the effect of real time simulation. By comparing the experimental data before and after the parallel optimization of finite difference numerical simulation, it is verified that this series of deep parallel optimization methods can improve the computational efficiency of the finite difference two-dimensional forward modeling.
【作者单位】： 中国石油化工股份有限公司石油物探技术研究院;
【分类号】：P631.4

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本文编号：2324760