基于Intel MIC架构的3D有限差分算法优化

• 作者: 郝鑫 郭绍忠
• 来源期刊: 计算机科学
• 学科: 工学
• 关键词: 有限差分算法 MIC架构 向量化 异构协同 并行计算
• 年，卷（期）: 2017,（5）
• 页码范围: 26-32
• 页数: 7页
• 分类号: TP301
• 字数: 6706字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11896/j.issn.1002-137X.2017.05.005

摘要

有限差分算法是一种基于偏微分方程的数值离散方法,被广泛应用于弹性波传播问题的数值模拟中.该算法访存跨度大、计算密度高、CPU利用率低,这在实际应用中成为了性能瓶颈.针对上述问题,在详析3D有限差分算法(3DFD)的基础上,基于Intel MIC架构,采用三步递进法对其进行优化:首先,通过分支消除、循环展开、不变量外提等基本优化法削减计算强度并为向量化扫除障碍;然后,通过分析数据依赖及循环分块,使用向量指令集改写核心算法等并行优化法,充分利用MIC协处理器多线程、长向量的机制;最后,在异构众核平台(CPU-+-MIC:Many Integrated Cores)下通过数据传输最小化、负载均衡等异构协同优化法实现CPU和MIC的并行计算.实验验证,与原有算法相比,优化后的算法在异构平台上获得了50～120倍的加速.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	郭绍忠		8	7	2.0	2.0
2	郝鑫		1	1	1.0	1.0