並行非結構格線套用軟體支撐框架研製

《並行非結構格線套用軟體支撐框架研製》是依託北京套用物理與計算數學研究所，由劉青凱擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：並行非結構格線套用軟體支撐框架研製
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：劉青凱
• 依託單位：北京套用物理與計算數學研究所

項目摘要

當前，高性能計算機以十年千倍的速度發展，體系結構日趨複雜。相對於此，套用軟體發展滯後，面臨計算效率低、研製周期長兩大瓶頸，已經成為制約高性能科學與工程計算快速發展的主要因素。在結構格線套用領域，集成共性研製支撐框架，基於框架研製套用軟體被證明是突破套用軟體發展瓶頸的有效途徑。本項目面向非結構格線套用領域探索實踐該途徑，依託千萬億次計算機，突破核心關鍵技術，研製並行非結構格線套用軟體支撐框架。主要研究內容包括：面向復用的套用軟體體系結構；適應計算機複雜體系結構的面向對象數據結構；適應數萬核的非規則數據通信算法和動態負載平衡方法；適應數萬核的共性數值算法庫；禁止並行計算的領域編程接口；三個示範性套用軟體。項目研製的支撐框架可大幅降低非結構格線套用軟體的研製難度、縮短研製周期，並可支撐其高效使用千萬億次計算機的數萬處理器核，對促進非結構格線套用軟體與高性能計算機的協調發展有重要意義。

結題摘要

當前，高性能計算機以“十年千倍”的速度發展，體系結構日趨複雜。相對於此，套用軟體發展滯後，面臨“計算效率低、研製周期長”兩大瓶頸，已經成為制約高性能科學與工程計算快速發展的主要因素。在結構格線套用領域，“集成共性研製支撐框架，基於框架研製套用軟體”被證明是突破套用軟體發展瓶頸的有效途徑。本項目面向非結構格線套用領域探索實踐該途徑，依託千萬億次計算機，突破核心關鍵技術，研製並行非結構格線套用軟體支撐框架。主要研究內容包括：面向復用的套用軟體體系結構；適應計算機複雜體系結構的面向對象數據結構；適應數萬核的非規則數據通信算法和動態負載平衡方法；適應數萬核的共性數值算法庫；禁止並行計算的領域編程接口；三個示範性套用軟體。項目研製的支撐框架可大幅降低非結構格線套用軟體的研製難度、縮短研製周期，並可支撐其高效使用千萬億次計算機的數萬處理器核，對促進非結構格線套用軟體與高性能計算機的協調發展有重要意義。