搜索周期性引力波信号软件的架构、实现与并行化
广义相对论与量子宇宙学
2015-02-03 v1 高能天体物理现象
分布式、并行与集群计算
性能
软件工程
摘要
本文讨论了用于搜索来自旋转中子星的周期性引力波的\sky 代码的并行化、设计与可扩展性。该代码基于利用快速傅里叶变换 (Fast Fourier Transform) 算法高效实现的 F 统计量。为了分析将于 2015 年开始运行的先进 LIGO 和 Virgo 引力波探测器网络的数据，将需要数亿 CPU 小时，因此必须利用大规模并行超级计算机潜力的代码。我们使用消息传递接口 (Message Passing Interface) 标准对代码进行了并行化，实现了一种将不同天区位置和频带的搜索合并为一个极具可扩展性程序的机制。并行 I/O 接口用于在向文件系统写入生成数据时避免瓶颈。这使得我们开发出一种高度可扩展的计算代码，能够在可接受的时间尺度上进行大规模数据分析。我们在 Cray XE6 系统上对该代码进行了基准测试，以展示我们并行化概念的效率，并演示了其扩展至五万个并行核心的能力。
引用
@article{arxiv.1410.3677,
title = {Architecture, implementation and parallelization of the software to search for periodic gravitational wave signals},
author = {Gevorg Poghosyan and Sanchit Matta and Achim Streit and Michał Bejger and Andrzej Królak},
journal= {arXiv preprint arXiv:1410.3677},
year = {2015}
}
备注
11 pages, 9 figures. Submitted to Computer Physics Communications