基于“申威26010”异构众核处理器的WRF模式移植与优化

发布时间：2023-11-18 14:16

　　WRF(Weather Research and Forecasting Model)模式是一种在世界范围内应用非常广泛的中尺度数值天气预报模型,它由美国环境预报中心(NCEP)、美国国家大气研究中心(NCAR)以及全球范围内无数科研单位联合研制开发。它的主要功能是进行天气预测、生产数据从而进行大气研究。WRF模式的大部分代码是由Fortran语言编写而成,所以即使在不同平台,只要拥有版本适用的Fortran编译器,即可使该模式源码得到编译层面的移植,这样使得其具有一定的跨平台性。相对于其他气候模式,WRF模式拥有优异的数据同化技术,以及功能强大的物理过程模块,并且支持嵌套。同样,WRF模式是由多个极为复杂的组件组合在一起的应用软件,它运行起来往往极为耗时,通常,若取得比较好的模拟效果,将其运行在超级计算机上是一种非常明智的选择,这样就可以大大提高数据生产效率并且节省大量科研人员的等待时间。本文的主要工作正是尝试将WRF模式运行在具有代表性的国产异构众核超级计算机---“神威·太湖之光”上。“神威·太湖之光”是中国新一代超级计算机之一,它的峰值性能达到了125.4Pflop/s,由国家...

【文章页数】：54 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
中文摘要
英文摘要
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 本文的主要工作
    1.4 本文的组织结构
第二章 相关背景
    2.1 “神威·太湖之光”与“申威26010”芯片
    2.2 WRF模式及其结构
    2.3 本章小结
第三章 WRF模式在“SW26010”异构众核处理器上移植优化
    3.1 将WRF4.0模式移植到“SW26010”芯片上
    3.2 基于“SW26010”异构众核处理器的WRF模式优化方案
        3.2.1 总体优化策略
        3.2.2 动力框架的优化策略
        3.2.3 物理过程的优化策略
        3.2.4 调整进程布局解决负载不均衡问题
        3.2.5 本章小结
第四章 性能分析和评价
    4.1 基于插桩技术的性能分析测试工具(GPTL)介绍
    4.2 性能测试
        4.2.1 性能测试方案
        4.2.2 结果验证
        4.2.3 关键函数的性能优化展示
        4.2.4 总体性能展示
        4.2.5 本章小结
第五章 总结与展望
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文和参加项目科研情况
学位论文评阅及答辩情况表



本文编号：3865455