1(上海交通大学高性能计算中心 上海 200240); 2(东京工业大学 日本东京 1528550); 3(普林斯顿大学等离子体物理实验室 美国新泽西州普林斯顿 08540); 4(英伟达公司 新加坡 138522) (wangyichao@sjtu.edu.cn)
出版日期: 2018-04-01基金资助:国家重点研发计划项目(2016YFB0201400，2016YFB0201800)；美国自然科学基金跨学科合作项目(ACI-1440733)；NVIDIA GPU全球卓越中心；日本学术振兴会RONPAKU项目(113209)Porting and Optimizing GTC-P on TaihuLight Supercomputer with OpenACC
Wang Yichao1, Lin Xinhua1,2, Cai Linjin1, Tang William3, Ethier Stephane3, Wang Bei3, See Simon1,4, Satoshi Matsuoka21(Center for High Performance Computing, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200240); 2(Tokyo Institute of Technology, Tokyo, Japan 1528550); 3(Princeton Plasma Physics Laboratory Princeton University, Princeton, NJ, USA 08540); 4(NVIDIA, Singapore 138522)
Online: 2018-04-01摘要/Abstract
摘要： 神威“太湖之光”是最新一期Top500榜单上排名第一的超级计算机，实测峰值性能约93PFLOPS.该系统提供了基于指导语句的并行编程工具OpenACC，兼容OpenACC 2.0编程标准，并添加了部分定制化功能.GTC-P是一个具有重要物理意义的科学应用，算法基于高性能计算领域中被广泛使用的PIC(particle-in-cell)方法.利用神威OpenACC并行编程模型在“太湖之光”上成功移植了GTC-P应用.在移植过程中，鉴于OpenACC编译器尚无法解决的性能瓶颈，提出了3种基于中间代码二次开发的优化方法：1)消除原子操作；2)避免低效的全局访存操作；3)手动添加SIMD intrinsics指令.实验结果表明，在64个从核上相比1个主核，优化后的函数charge和push分别实现了1.6倍和86倍的加速比，同时GTC-P代码整体取得了2.5倍的加速比.优化结果证明了基于中间代码的手动优化对利用神威OpenACC移植的PIC算法在“太湖之光”上的性能提升非常重要.
参考文献
相关文章 1
| [1] | 吴琦,倪裕芳,黄小猛. 基于“神威·太湖之光”的区域海洋模式并行优化[J]. 计算机研究与发展, 2019, 56(7): 1556-1566. |
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