物探与化探
物探與化探
물탐여화탐
GEOPHYSICAL AND GEOCHEMICAL EXPLORATION
2015年
3期
615-620
,共6页
大规模三维正演%CPU/GPU 集群%区域分解%存储优化%并行读写
大規模三維正縯%CPU/GPU 集群%區域分解%存儲優化%併行讀寫
대규모삼유정연%CPU/GPU 집군%구역분해%존저우화%병행독사
large-scale 3D seismic forward%CPU/ GPU cluster%domain decomposition%storage optimization%parallel I/ O
三维弹性波动方程有限差分正演模拟的低效率问题是导致该算法无法在大规模实际生产中应用的最重要的原因，使用 GPU 平台进行加速又面临 GPU 显存的限制。针对这一问题，提出了一种基于 CPU／ GPU 的异构集群环境的并行加速解决方案。通过使用 CPU／ GPU 协同并行模式和区域分解方法，实现了该算法的多级并行策略，并提出了非阻塞通讯、存储优化和基于 MPI?IO 的并行读写等方法，对程序的执行效率和存储使用进行了优化，为大规模实际生产应用提供了有效支撑。
三維彈性波動方程有限差分正縯模擬的低效率問題是導緻該算法無法在大規模實際生產中應用的最重要的原因，使用 GPU 平檯進行加速又麵臨 GPU 顯存的限製。針對這一問題，提齣瞭一種基于 CPU／ GPU 的異構集群環境的併行加速解決方案。通過使用 CPU／ GPU 協同併行模式和區域分解方法，實現瞭該算法的多級併行策略，併提齣瞭非阻塞通訊、存儲優化和基于 MPI?IO 的併行讀寫等方法，對程序的執行效率和存儲使用進行瞭優化，為大規模實際生產應用提供瞭有效支撐。
삼유탄성파동방정유한차분정연모의적저효솔문제시도치해산법무법재대규모실제생산중응용적최중요적원인，사용 GPU 평태진행가속우면림 GPU 현존적한제。침대저일문제，제출료일충기우 CPU／ GPU 적이구집군배경적병행가속해결방안。통과사용 CPU／ GPU 협동병행모식화구역분해방법，실현료해산법적다급병행책략，병제출료비조새통신、존저우화화기우 MPI?IO 적병행독사등방법，대정서적집행효솔화존저사용진행료우화，위대규모실제생산응용제공료유효지탱。
Because of low efficiency,seismic forward simulation of 3D wave equation by finite difference method cannot be applied to real large?scale product.To deal with this problem,the authors present a parallel accelerating solution based on multi?GPUs heterogene?ous cluster.By using CPU/ GPU cooperation parallel mode and domain decomposition method,the authors carry out a multi?level parallel strategy of this algorithm.Furthermore,non?blocking MPI communications,storage optimization and parallel I/ O mechanism using MPI?IO API are presented to optimize computation efficiency and memory usage.This parallel 3D forward algorithm can effectively support large?scale practical production.
