数值天气预报谱模式YHGSM基于单边通信的优化技术研究

目录

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第一章 绪论

1.1 研究意义

1.2 研究背景及研究现状

1.2.1 发展数值天气预报的意义

1.2.2 数值天气预报的发展

1.2.3 半拉格朗日积分方案

1.2.4 单边通信技术

1.3 本文主要研究内容

1.4 论文内容安排

第二章 半拉格朗日方案介绍

2.1 半拉格朗日方案发展及现状

2.1.1 早期半隐式半拉格朗日时间平流离散方案

2.1.2 SISL方案应用现状及存在的问题

2.2 半拉格朗日方案的稳定性

2.3 ECMWF IFS半拉格朗日方案

2.4 YHGSM中的半拉格朗日方案

2.5 ECMWF IFS与YHGSM中SISL方案的区别与联系

第三章 单边通信研究

3.1点对点通信

3.2基于MPI的单边通信

3.2.1单边通信实现方式

3.2.2 主动通信和被动通信

3.2.3 MPI单边通信与点对点通信对比

3.2.4 MPI-2与MPI-3对比研究

3.2.5 MPI单边通信技术面临的问题

3.3基于Coarray的单边通信

3.3.1支持CAF语言的通信软件：OpenCoarrays

3.3.2镜像控制语句

3.3.3 Coarray单边通信与MPI单边通信性能对比

3.4小结

第四章 半拉格朗日方案基于单边通信的并行计算技术

4.1 HALO通信问题

4.2 基于最大风速的通信方案

4.2.1定义发送/接收冲区

4.2.2 HALO区数据打包到发送缓冲区

4.2.3 数据传输

4.2.4接收缓冲区的数据解包到插值缓冲区

4.3 ECMWF基于点对点通信的半拉格朗日方案

4.3.1半拉格朗日计算主调程序

4.3.2插值缓冲区PB1的数据结构

4.3.3 发送缓冲区的数据结构

4.3.4基于点对点通信的按需通信算法分析

4.4基于单边通信的按需通信算法设计

4.4.1 IFS基于Coarray单边通信技术并行优化

4.4.2 YHGSM基于MPI单边通信技术的并行优化方案

4.5 小结

第五章 基于单边通信按需通信方案的实验验证

5.1按需通信方案与最大风通信方案对比

5.2按需通信时单边通信与双边通信对比

结 束 语

致 谢

参考文献

作者在学期间取得的学术成果