基于MPI的分布式水循环模型并行计算性能研究

• 作者: 刘佳嘉 向东 周祖昊 朱家松 秦泽宁 袁胜
• 来源期刊: 水文
• 学科: 地球科学
• 关键词: 分布式水循环模型 MPI 并行计算 加速比 并行效率
• 年，卷（期）: 2020,（5）
• 所属期刊栏目: 技术应用
• 页码范围: 36-40,27
• 页数: 6页
• 分类号: P333.9|O246
• 语种: 中文
• DOI: 10.19797/j.cnki.1000-0852.20190201

摘要

为满足分布式水文模型快速模拟的需要,引入并行计算技术.基于MPI编程模型实现了WEP-L分布式水循环模型产流模块的并行编程,采取子流域任务划分和对等模式实现了模型的并行设计.为了减少进程间的通信时间,在产流计算之前,数据按随年、月、日变化以及不随时间变化分成四类,分批进行通信;产流计算完成之后,采用聚合通信方式中的数据收集,快速统计结果.模型并行化后应用于黄河流域,结果如下:(1)随着参与计算的进程数增加,并行计算的加速比呈先增加后减少的趋势,并行效率随进程数增加呈线性下降趋势.(2)模型并行性能受通信开销制约,当通信开销增量大于产流计算时间减少量时,加速比达到峰值4.8.