计算机研究与发展
計算機研究與髮展
계산궤연구여발전
JOURNAL OF COMPUTER RESEARCH AND DEVELOPMENT
2014年
6期
1263-1269
,共7页
罗红兵%张晓霞%王伟%武林平
囉紅兵%張曉霞%王偉%武林平
라홍병%장효하%왕위%무림평
性能分析%性能优化%Xeon%指令级优化%科学计算程序
性能分析%性能優化%Xeon%指令級優化%科學計算程序
성능분석%성능우화%Xeon%지령급우화%과학계산정서
performance%analysis%performance%optimization%Xeon%instruction%level%optimization%scientific%computing%application
尽管高性能计算机性能提升越来越快,但科学计算应用程序获得同步的性能提升是很困难的.提高科学计算应用程序的执行性能,需要依照高性能计算机体系结构的特点进行针对性的优化,其中单核指令级优化是科学计算应用程序性能优化的重要方面之一.以基于JASMIN(J adaptive structured meshes applications infrastructure)框架实现的Euler程序为例,探讨了科学计算应用程序在Intel Xeon微处理器平台上的具体性能问题和指令级并行性能优化方法,并较大幅度地优化了Euler程序的单核性能.程序优化后,二维和三维两个物理模型计算的总运行时间比优化前减少了21%~34%,核心模块Gas1dapproxy的执行时间缩短了50%以上.性能优化实验表明:流水线效率已成为影响科学计算类实际应用程序计算效率的重要因素,需要通过降低计算语句的依赖度、减少长延迟计算数量等方法予以改进.
儘管高性能計算機性能提升越來越快,但科學計算應用程序穫得同步的性能提升是很睏難的.提高科學計算應用程序的執行性能,需要依照高性能計算機體繫結構的特點進行針對性的優化,其中單覈指令級優化是科學計算應用程序性能優化的重要方麵之一.以基于JASMIN(J adaptive structured meshes applications infrastructure)框架實現的Euler程序為例,探討瞭科學計算應用程序在Intel Xeon微處理器平檯上的具體性能問題和指令級併行性能優化方法,併較大幅度地優化瞭Euler程序的單覈性能.程序優化後,二維和三維兩箇物理模型計算的總運行時間比優化前減少瞭21%~34%,覈心模塊Gas1dapproxy的執行時間縮短瞭50%以上.性能優化實驗錶明:流水線效率已成為影響科學計算類實際應用程序計算效率的重要因素,需要通過降低計算語句的依賴度、減少長延遲計算數量等方法予以改進.
진관고성능계산궤성능제승월래월쾌,단과학계산응용정서획득동보적성능제승시흔곤난적.제고과학계산응용정서적집행성능,수요의조고성능계산궤체계결구적특점진행침대성적우화,기중단핵지령급우화시과학계산응용정서성능우화적중요방면지일.이기우JASMIN(J adaptive structured meshes applications infrastructure)광가실현적Euler정서위례,탐토료과학계산응용정서재Intel Xeon미처리기평태상적구체성능문제화지령급병행성능우화방법,병교대폭도지우화료Euler정서적단핵성능.정서우화후,이유화삼유량개물리모형계산적총운행시간비우화전감소료21%~34%,핵심모괴Gas1dapproxy적집행시간축단료50%이상.성능우화실험표명:류수선효솔이성위영향과학계산류실제응용정서계산효솔적중요인소,수요통과강저계산어구적의뢰도、감소장연지계산수량등방법여이개진.