并行技术在神威集合数值天气预报系统中的应用

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资助项目:

国家“ 863”高科技研究发展计划 (863-306-ZD11-03-02

PARALLEL ALGORITHM IN SW ENSEMBLE NUMERICAL WEATHER PREDICTION SYSTEM

摘要: 文章讨论了基于神威巨型机的并行化集合数值天气预报系统中实现的各种并行算法, 性能分析结果表明并行方案最大限度的利用了神威机的处理器资源, 设计的并行算法效率较高, 满足了实时业务运行的时效要求。
- 大规模并行处理;
- 集合数值天气预报;
- 归约;
- 同步
Abstract: The parallel algorithm and the implementation of the SW ensemble numerical weather prediction system are described. Performance results indicate that the parallel algorithm makes the best use of the CPU resources of SW and acquires higher efficiency.
- Massively parallel processing;
- Ensemble numerical weather prediction;
- Reduce Synchronization;

图 1 神威集合数值天气预报系统的总体并行结构框图

(其中用*标注的部分需要在内部做进一步并行, 括号内是并行时所需的PE数)

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图 2 资料同化子系统并行结构框图

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图 3 模式预报子系统框图

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表 1 并行化子系统测试结果

[1]	陆鑫达. 并行编程中的方法学. 见: 高性能计算机及应用学术研讨会论文集. 2001. 374-382.
[2]	国家并行计算机工程技术研究中心. 高性能FORTRAN语言参考手册, 神威计算机系统技术资料 (13). 1999. 29.
[3]	国家气象中心编译.资料同化和中期数值预报.北京:气象出版社, 1991.80-83.