Cray XC30上英国气象局统一模型(Unified Model)的性能分析与优化

Karthee Sivalingam; Grenville Lister; Bryan Lawrence

Cray XC30上英国气象局统一模型(Unified Model)的性能分析与优化

计算物理 2015-11-13 v1 分布式、并行与集群计算大气与海洋物理

作者: Karthee Sivalingam , Grenville Lister , Bryan Lawrence

摘要

统一模型(Unified Model, UM)代码支持天气、气候和地球系统过程的模拟。它主要由英国气象局(UK Met Office)开发，但近年来围绕该代码成长了更广泛的用户和开发者群体。在此我们展示由英国国家大气科学中心(NCAS)在UK ARCHER超级计算机（一台Cray XC-30）上针对高分辨率配置（N512 $\approx$ 25km）所开展的优化工作结果。在ARCHER上，我们使用Cray性能分析工具(CrayPAT)分析UM性能，然后使用Cray Reveal通过OpenMP指令识别并并行化串行循环。我们比较了优化版本在不同规模以及一系列优化（包括改变的MPI秩放置和添加OpenMP指令）下的性能。可见，MPI配置的改进带来了5%至12%的性能提升，而添加的OpenMP指令带来了额外的5-16%加速。我们还确定了可带来更大性能提升的进一步代码优化。我们注意到，在使用添加OpenMP指令获得的加速在IBM Power平台上并未转化为性能提升，而该代码大部分是在该平台上开发的。这表明未来异构架构上的性能收益将难以移植。尽管如此，显而易见的是，投入数月分析和优化所获得的性能提升相当于在当前气候项目中节省了数千万核心小时。

关键词

统一模型性能优化 Cray XC30 OpenMP指令 MPI配置高分辨率模拟超级计算机性能

引用

@article{arxiv.1511.03885,
  title  = {Performance analysis and Optimisation of the Met Unified Model on a Cray XC30},
  author = {Karthee Sivalingam and Grenville Lister and Bryan Lawrence},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1511.03885},
  year   = {2015}
}

备注

16 pages, 9 figures, 7 tables

Cray XC30上英国气象局统一模型(Unified Model)的性能分析与优化

摘要

关键词

引用

备注

相关论文