计算机科学与探索

作者：张淼，周宇，陈建海，何钦铭，徐顺，宫明

单位：1. 浙江大学 计算机科学与技术学院，杭州 3100122. 中国科学院 计算机网络信息中心，北京 1001903. 中国科学院 高能物理研究所，北京 100049

关键词：格点量子色动力学（LQCD）,Dslash,消息传递接口（MPI）,神威·,太湖之光,众核芯片

“神威·太湖之光”是我国全自主研发的千万核超级计算机，目前已有很多大型应用程序在此先进架构上进行了移植优化。然而，高能物理领域的格点量子色动力学（LQCD）数值模拟软件在神威平台上尚未进行过移植优化，这引起了科学工作者们的关注。针对LQCD在神威平台上的移植优化问题展开研究。首先，论述了国内外对LQCD在不同硬件架构上进行并行优化的发展历程。其次，通过对其热点模块Dslash的重构，实现了在神威平台上的成功移植。再次，针对申威26010芯片异构众核的架构和并行模式，实现了从核阵列异构并行、从核本地设备存储器（LDM）与主存之间的直接存储访问（DMA）通讯、主核之间的消息传递接口（MPI）通讯及全局归约等操作。最后，经过实验测试，单核组优化程序与16核组优化程序相比单主核程序分别获得了165倍和25倍的加速比，并发现了一些重要的性能瓶颈问题，为进一步优化提升整体效率奠定重要基础。同时，对国产超算平台的推广使用具有积极意义。

来源：2019年第10期

《计算机科学与探索》期刊编辑部

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