基于MPI的分布式水循环模型并行计算性能研究

作者：向东,周祖昊,袁胜,秦泽宁,刘佳嘉,朱家松

摘要：为满足分布式水文模型快速模拟的需要,引入并行计算技术。基于MPI编程模型实现了WEP-L分布式水循环模型产流模块的并行编程,采取子流域任务划分和对等模式实现了模型的并行设计。为了减少进程间的通信时间,在产流计算之前,数据按随年、月、日变化以及不随时间变化分成四类,分批进行通信;产流计算完成之后,采用聚合通信方式中的数据收集,快速统计结果。模型并行化后应用于黄河流域,结果如下:(1)随着参与计算的进程数增加,并行计算的加速比呈先增加后减少的趋势,并行效率随进程数增加呈线性下降趋势。(2)模型并行性能受通信开销制约,当通信开销增量大于产流计算时间减少量时,加速比达到峰值4.8。

发文机构：华北水利水电大学 中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室 深圳大学土木与交通工程学院

关键词：分布式水循环模型MPI并行计算加速比并行效率distributed water cycle modelMPIparallel computingspeedup ratioparallel efficiency

分类号： P333.9[天文地球—水文科学]O246[天文地球—地球物理学]