并行非结构网格应用软件支撑框架研制

基本信息
批准号:11372049
项目类别:面上项目
资助金额:86.00
负责人:刘青凯
学科分类:
依托单位:北京应用物理与计算数学研究所
批准年份:2013
结题年份:2017
起止时间:2014-01-01 - 2017-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:莫则尧,张爱清,罗红兵,赵伟波,杨扬,廖丽,景翠萍,程汤培,徐权
关键词:
并行软件支撑框架并行算法高性能计算应用软件非结构网格
结项摘要

Nowadays, the performance of parallel computers grows at the speed of "thousands times within ten years" and the computer architectures become more and more complicated. However, application software is lagging behind the evolution of parallel computers due to the two bottlenecks:"low computing efficiency" and "long developing cycle". It has already been the main factor of hindering the scientific and engineering computing.In the field of structured mesh application, "integrating the commonness to develop infrastructure, and developing application software based on infrastructure" has been proven to be an effective approach to overcome above bottlenecks. Based on the idea,this project will develop a parallel infrastructure for unstructured mesh application software on petascale platforms.It mainly focus on the following subjects: reuse-oriented application software architecture; object-oriented data structures for changing parallel computer architecture; irregular communication algorithms, dynamic load balancing methods and numerical algorithm libraries for the parallel computers with tens of thousands of cores; programming interface shielding the details of parallel computing; three exemplary application programs. The infrastructure will be helpful to reduce the development complexity and shorten the development cycle of unstructured mesh application software. It will also support the application software to run more efficiently on petascale computers. Thus the infrastructure can bridge the gap between unstructured mesh application software and parallel computers, which is significant for their cooperative development.

当前,高性能计算机以"十年千倍"的速度发展,体系结构日趋复杂。相对于此,应用软件发展滞后,面临"计算效率低、研制周期长"两大瓶颈,已经成为制约高性能科学与工程计算快速发展的主要因素。在结构网格应用领域,"集成共性研制支撑框架,基于框架研制应用软件"被证明是突破应用软件发展瓶颈的有效途径。本项目面向非结构网格应用领域探索实践该途径,依托千万亿次计算机,突破核心关键技术,研制并行非结构网格应用软件支撑框架。主要研究内容包括:面向复用的应用软件体系结构;适应计算机复杂体系结构的面向对象数据结构;适应数万核的非规则数据通信算法和动态负载平衡方法;适应数万核的共性数值算法库;屏蔽并行计算的领域编程接口;三个示范性应用软件。项目研制的支撑框架可大幅降低非结构网格应用软件的研制难度、缩短研制周期,并可支撑其高效使用千万亿次计算机的数万处理器核,对促进非结构网格应用软件与高性能计算机的协调发展有重要意义。

项目摘要

当前,高性能计算机以“十年千倍”的速度发展,体系结构日趋复杂。相对于此,应用软件发展滞后,面临“计算效率低、研制周期长”两大瓶颈,已经成为制约高性能科学与工程计算快速发展的主要因素。在结构网格应用领域,“集成共性研制支撑框架,基于框架研制应用软件”被证明是突破应用软件发展瓶颈的有效途径。本项目面向非结构网格应用领域探索实践该途径,依托千万亿次计算机,突破核心关键技术,研制并行非结构网格应用软件支撑框架。主要研究内容包括:面向复用的应用软件体系结构;适应计算机复杂体系结构的面向对象数据结构;适应数万核的非规则数据通信算法和动态负载平衡方法;适应数万核的共性数值算法库;屏蔽并行计算的领域编程接口;三个示范性应用软件。项目研制的支撑框架可大幅降低非结构网格应用软件的研制难度、缩短研制周期,并可支撑其高效使用千万亿次计算机的数万处理器核,对促进非结构网格应用软件与高性能计算机的协调发展有重要意义。

项目成果
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数据更新时间:2023-05-31

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