發(fā)布時(shí)間：2018-06-28 13:12

  本文選題：三維波動(dòng)方程正演模擬 + 并行計(jì)算　； 參考：《石油地球物理勘探》2016年05期

【摘要】：在常規(guī)并行方案的基礎(chǔ)上,繼續(xù)挖掘CPU計(jì)算潛力,從CPU指令級(jí)優(yōu)化入手,借用CPU的矢量運(yùn)算單元(VALU)和SSE指令集,實(shí)現(xiàn)了在一個(gè)指令周期內(nèi)并行完成四個(gè)浮點(diǎn)數(shù)據(jù)運(yùn)算,得到以下認(rèn)識(shí):1對(duì)有限差分類方法的波動(dòng)方程正演而言,使用SSE指令集可以取得較好的加速效果,能夠?qū)崿F(xiàn)CPU的二次加速;2引入SSE后的加速比會(huì)隨著正演模型數(shù)據(jù)量的增大而緩慢增大,但因其一次最多完成4個(gè)浮點(diǎn)型數(shù)據(jù)運(yùn)算,理論加速比最大不會(huì)超過(guò)4;3SSE加速不需要額外增加硬件配置就可實(shí)現(xiàn)計(jì)算效率提升,加速成本低,有很廣泛的適用性;4單機(jī)執(zhí)行三級(jí)并行能夠獲得最佳的執(zhí)行效率,多機(jī)間執(zhí)行三級(jí)并行效率與機(jī)間數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)速度有關(guān)。通過(guò)數(shù)值模擬實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),新的并行方案較常規(guī)并行方案在運(yùn)算速度上有大幅提升,獲得了明顯的加速效果。
[Abstract]:On the basis of the conventional parallel scheme, we continue to excavate the CPU computing potential, starting with the CPU instruction level optimization, using the vector operation unit (VALU) and SSE instruction set of CPU to achieve four floating point data operations in one instruction cycle, and get the following understanding: 1 the use of the SSE instruction for the wave equation forward of the finite difference classification method. The set can achieve better acceleration and achieve two acceleration of CPU; 2 the acceleration ratio after the introduction of SSE will increase slowly with the increase of the data of the forward model, but the theoretical acceleration will not exceed 4 because of the maximum completion of 4 floating-point data operations at one time, and the 3SSE addition speed does not need additional hardware configuration to achieve the calculation. The efficiency is improved, the accelerated cost is low, and it has a wide range of applicability; 4 single machine execution of three level parallel can obtain the best execution efficiency. The efficiency of the multi machine execution level three parallel is related to the speed of the inter machine data transmission network. An obvious acceleration.
【作者單位】： 西南石油大學(xué)地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院;
【分類號(hào)】：P631

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4 張海江;劉雯林;;小波多尺度波動(dòng)方程分析[A];1999年中國(guó)地球物理學(xué)會(huì)年刊——中國(guó)地球物理學(xué)會(huì)第十五屆年會(huì)論文集[C];1999年

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10 尹彬;優(yōu)化傅里葉有限差分波動(dòng)方程深度偏移方法研究[D];成都理工大學(xué);2012年

本文編號(hào)：2078100