面向神威·太湖之光的PETSc可扩展异构并行算法及其性能优化

• 作者: 全哲 李克勤 李肯立 洪文杰 谢向辉 郝子宇 阳王东
• 来源期刊: 计算机学报
• 学科: 工学
• 关键词: 并行算法设计 PETSc数学库 可扩展性 神威·太湖之光
• 年，卷（期）: 2017,（9）
• 所属期刊栏目: 高性能计算
• 页码范围: 2057-2069
• 页数: 13页
• 分类号: TP301
• 字数: 8406字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11897/SP.J.1016.2017.02057

摘要

共性数学库PETSc(Portable,Extensible Toolkit for Scientific Computation)是高性能计算的基础模块,是超级计算机计算环境的基础算法库之一,其性能直接影响调用数学库的高性能数值计算应用的效率.面向国际上首台100P神威·太湖之光异构超级计算机,根据实际研究需要选取PETSc中两个典型用例ex5(单节点线性求解方程组问题)和ex19(多节点求解2D驱动腔问题)进行实验探究.对运行结果分析找到的热点函数主要为PETSc 函数库中7个核心函数,针对这7个核心函数(主要包括向量运算与矩阵运算),提出和实现了其异构并行算法,并结合机器的异构体系结构提出了相应的性能优化方法.在超级计算机上的实验结果为:核心函数并行算法在4主核、256从核的单节点上加速比最大可达到16.4;多节点情况下,当输入规模为16 384时,8192个节点相对于256节点的加速比为32,且加速比随着异构处理器数目的增加接近线性增加,表明PETSc核心函数并行算法在神威·太湖之光超级计算机上具有良好的可扩展性.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	李肯立	湖南大学信息科学与工程学院国家超级计算长沙中心	130	931	16.0	22.0
2	谢向辉		45	254	7.0	15.0
3	阳王东	湖南大学信息科学与工程学院国家超级计算长沙中心	15	48	5.0	6.0
4	郝子宇		12	8	1.0	2.0
5	李克勤	湖南大学信息科学与工程学院国家超级计算长沙中心	4	7	1.0	2.0
6	洪文杰	湖南大学信息科学与工程学院国家超级计算长沙中心	2	7	1.0	2.0
7	全哲	湖南大学信息科学与工程学院国家超级计算长沙中心	2	12	2.0	2.0