通过抽象实现扩展——基于 Devito 的地震反演高性能矢量波模拟
计算物理
2020-04-23 v1 计算与语言
性能
大气与海洋物理
摘要
[Devito] 是一个基于领域特定语言和编译器技术的开源 Python 项目。受勘探地震学快速 HPC 应用开发需求的驱动，该语言与编译器自诞生以来已显著演进。复杂的边界条件、张量缩并、稀疏操作以及如交错网格和子域等特性均受支持；本质上任意复杂度的算符均可生成。为在确保性能的同时容纳此灵活性，利用数据依赖分析来调度循环并检测如并行性之类的计算性质。本文展示了在倾斜横向各向同性介质中伪声学波动方程和弹性波动方程的 MPI 并行传播子（及其伴随算符）的生成与模拟。模拟在 HPC 云系统上的工业规模合成模型中进行，达到 28TFLOP/s 的性能，从而证明了 Devito 对生产级地震反演问题的适用性。
引用
@article{arxiv.2004.10519,
title = {Scaling through abstractions -- high-performance vectorial wave simulations for seismic inversion with Devito},
author = {Mathias Louboutin and Fabio Luporini and Philipp Witte and Rhodri Nelson and George Bisbas and Jan Thorbecke and Felix J. Herrmann and Gerard Gorman},
journal= {arXiv preprint arXiv:2004.10519},
year = {2020}
}
备注
11 pages, 3 figures