22、INM RAS地球系统模型的可扩展性研究

INM RAS地球系统模型的可扩展性研究

1. 引言

气候模型是当前资源密集型的科学应用之一，需要高性能计算支持。高效利用计算资源进行模型调优、测试和验证实验是该领域的重要研究方向。为了研究INMCM6M模型的并行特性，使用了Mod ParProf软件工具包。

2. INMCM6M模型配置

为研究并行效率，使用了不同的INMCM6M配置，具体如下表所示：
| MPI communicator size | INMCM (commworld) | Atmospheric model | Aerosol module | Ocean model |
| — | — | — | — | — |
| | 288 | 120 | 120 | 48 |
| | 424 | 180 | 180 | 64 |
| | 561 | 240 | 240 | 81 |
| | 732 | 312 | 312 | 108 |
| | 1008 | 432 | 432 | 144 |
| | 1224 | 540 | 540 | 144 |

3. 大气模型分析

大气模型有主循环和内部“快速”循环两个主要循环。使用Mod ParProf工具包获得不同INMCM6M配置下主循环的时间步长分数，结果在不同计算系统（Cray XC40 - LC和INM RAS集群）上展示。
主循环包含以下程序调用：
- 重力波拖曳参数化（gwd）
- 中层大气重力波动量沉积的多普勒扩展参数化（dsp）
- 行星边界层、陆地表面和土壤过程（pbl）
- 辐