Acceleration of a Full-Scale Industrial CFD Application with OP2
Acceleration of a Full-Scale Industrial CFD Application with OP2
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使用 OP2 加速全面的工业 CFD 应用
DOI：
10.1109/tpds.2015.2453972
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发表时间：
2014
影响因子：
5.3
通讯作者：
David Radford
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
I. Reguly;G. Mudalige;C. Bertolli;M. Giles;A. Betts;P. Kelly;David Radford
Hydra是劳斯莱斯公司用于涡轮机械设计的全尺寸工业CFD应用程序，能够在非常详细的非结构化网格几何图形上执行复杂的模拟。Hydra在数据组织和移动方面提出了重大挑战，需要克服这些挑战，才能在新兴平台上保持高性能。我们通过OP2领域特定的高级框架来实现这一目标的研究，展示了这种高级编程方法的可行性。OP2针对非结构化网格问题领域，支持在一系列后端硬件平台上执行。我们绘制了九头蛇转换为OP2的图表，并列出了在此过程中遇到的关键困难。具体地说，我们展示了如何使用活动库框架实现不同的并行实现，即使对于高度复杂的工业应用程序也是如此，以及如何将针对不同并行体系结构的不同优化无缝地应用于整个应用程序，从而减少开发人员的工作量并提高代码寿命。性能结果表明，不仅可以获得与手工调优的原始代码相同的运行时性能，而且可以在传统处理器系统和多核系统上显著提高。我们的结果提供了证据，证明了OP2等高级框架如何在各种不同的平台上实现可移植性，以及它们在无需应用程序程序员干预的情况下实现高性能的重要效用。
Hydra is a full-scale industrial CFD application used for the design of turbomachinery at Rolls Royce plc., capable of performing complex simulations over highly detailed unstructured mesh geometries. Hydra presents major challenges in data organization and movement that need to be overcome for continued high performance on emerging platforms. We present research in achieving this goal through the OP2 domain-specific high-level framework, demonstrating the viability of such a high-level programming approach. OP2 targets the domain of unstructured mesh problems and enables execution on a range of back-end hardware platforms. We chart the conversion of Hydra to OP2, and map out the key difficulties encountered in the process. Specifically we show how different parallel implementations can be achieved with an active library framework, even for a highly complicated industrial application and how different optimizations targeting contrasting parallel architectures can be applied to the whole application, seamlessly, reducing developer effort and increasing code longevity. Performance results demonstrate that not only the same runtime performance as that of the hand-tuned original code could be achieved, but it can be significantly improved on conventional processor systems, and many-core systems. Our results provide evidence of how high-level frameworks such as OP2 enable portability across a wide range of contrasting platforms and their significant utility in achieving high performance without the intervention of the application programmer.
异构并行系统上的高级非结构化网格框架的设计和初始性能
影响因子：
1.4
作者：
Mudalige G
通讯作者：
Mudalige G
OP2框架在众核架构上的性能分析与优化
DOI：
10.1093/comjnl/bxr062
发表时间：
2011
期刊：
The Computer Journal
影响因子：
--
作者：
Giles M
通讯作者：
Giles M
OP2：一个主动库框架，用于解决多核和众核架构上的非结构化基于网格的应用程序
DOI：
10.1109/inpar.2012.6339594
发表时间：
2012
期刊：
--
影响因子：
--
作者：
Mudalige G
通讯作者：
Mudalige G