基于四千万核的公里级耦合建模：模型开发的八年历程
分布式、并行与集群计算
2024-04-17 v1
摘要
随着当前及未来领先系统采用异构架构，将现有模型适配到异构超级计算机上，对于提高模型分辨率和降低建模不确定性具有迫切需求。本文介绍了我们为期三周的工作，将复杂的地球系统模型 CESM 2.2 移植到一台拥有四千万核的“神威”超级计算机上。我们采用了一种非侵入式方法，力求最大限度地减少手动代码修改，旨在同时实现性能提升和模型代码的一致性。通过使用分层网格系统和基于 OpenMP 的卸载工具包，我们的移植和并行化工作覆盖了超过 80% 的代码，并实现了 5 公里大气模拟 340 SDPD（每天模拟天数）、3 公里海洋模拟 265 SDPD 以及耦合模型 222 SDPD 的模拟速度，从而使在如此高分辨率下进行多年甚至数十年尺度的实验成为可能。
引用
@article{arxiv.2404.10253,
title = {Kilometer-Level Coupled Modeling Using 40 Million Cores: An Eight-Year Journey of Model Development},
author = {Xiaohui Duan and Yuxuan Li and Zhao Liu and Bin Yang and Juepeng Zheng and Haohuan Fu and Shaoqing Zhang and Shiming Xu and Yang Gao and Wei Xue and Di Wei and Xiaojing Lv and Lifeng Yan and Haopeng Huang and Haitian Lu and Lingfeng Wan and Haoran Lin and Qixin Chang and Chenlin Li and Quanjie He and Zeyu Song and Xuantong Wang and Yangyang Yu and Xilong Fan and Zhaopeng Qu and Yankun Xu and Xiuwen Guo and Yunlong Fei and Zhaoying Wang and Mingkui Li and Yingjing Jiang and Lv Lu and Liang Su and Jiayu Fu and Peinan Yu and Weiguo Liu and Lixin Wu and Lanning Wang and Xin Liu and Dexun Chen and Guangwen Yang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2404.10253},
year = {2024}
}
备注
18 pages, 13 figures