基于"嵩山"超级计算机系统的大规模管网仿真

摘要：

供水管网仿真广泛应用于城市供水输配调度,是城市供水管网监测与维护的重要技术手段.由于在面向城市级的大规模管网中产生了海量的计算数据,因此在一般计算平台上无法满足管网仿真计算的算力需求.为提升城市级供水管网仿真的计算效率,提出一种有效的并行化方案.基于"嵩山"超级计算机系统采用中央处理器+数据缓存单元(CPU+DCU)架构,利用其在密集数据计算方面的优势,对"嵩山"超级计算机进行供水管网仿真.参照可移植性异构计算接口(HIP)异构编程模型,在"嵩山"超级计算机上实现供水管网仿真的异构计算,并结合管道数据分割方案,使用消息传递接口开启多进程以实现DCU加速数据通信传递.通过重定义数据类型解决计算过程中结构体传输问题,实现单节点内多DCU的大规模密集计算.在不同计算平台和多种计算策略仿真上的对比结果表明,与传统x86平台相比,该优化方案在小规模数据与大规模数据上的加速比分别达到5.269、10.760,与采用计算统一设备架构异构编程模型的传统GPU异构平台相比,计算性能有明显提高.

关键词：中央处理器+数据缓存单元架构、数据缓存单元加速器、仿真计算、可移植性异构计算接口、消息传递接口

所属期刊栏目：48

分类号：TP391(计算技术、计算机技术)

资助基金：河南省重大科技专项;河南省重大科技专项

在线出版日期：2022-09-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：155-161