地球系统模式CAS-ESM 2.0性能评估与分析

• 作者: 王天一 姜金荣 迟学斌 张贺 何卷雄 郝卉群
• 来源期刊: 计算机系统应用
• 关键词: 地球系统模式 高性能计算 CAS-ESM 性能评估 耦合试验
• 年，卷（期）: 2021,（6）
• 所属期刊栏目: 专论·综述|Special Issue
• 页码范围: 9-17
• 页数: 9页
• 语种: 中文
• DOI: 10.15888/j.cnki.csa.007960

摘要

地球系统模式是研究气候变化、进行地球系统建模的重要软件. 中科院地球系统模式CAS-ESM (Chinese Academy of Sciences-Earth System Model)是中科院大气所发展的进行地球系统模拟的高性能计算应用软件, 目前已经发布了2.0版本, 其模拟性能一直是制约其发展的关键因素之一. 为了对CAS-ESM 2.0进行性能评估和分析,将CAS-ESM 2.0移植到中科院高性能计算系统"元"和"地球系统数值模拟装置"原型系统这两大高性能计算平台上, 开展了耦合数值模拟试验. 试验结果显示, CAS-ESM 2.0存在受平台影响的性能差异, 大气模式的运行时间占比最高, 超过了其他分模式的总和, 部分分模式存在可扩展性问题. 然后对试验结果进行了进一步的分析, 发现大气模式的性能瓶颈主要是由通信造成的. 因而对CAS-ESM 2.0的后续研发发展工作中, CAS-ESM的跨平台优化、大气模式的性能优化与并行算法改进、分模式的可扩展性应该是研究的重点之一.