2022113217603基于海洋模式ROMS的并行通讯方法及系统.pdf

(19)国家知识产权局

(12)发明专利

(10)授权公告号CN115391069B
(45)授权公告日2023.02.03
(21)申请号202211321760.3CN111859748A,2020.10.30
(22)申请日2022.10.27CN112463739A,2021.03.09
CN101099314A,2008.01.02
(65)同一申请的已公布的文献号CN105513041A,2016.04.20
申请公布号CN115391069ACN110648768A,2020.01.03
(43)申请公布日2022.11.25CN109359397A,2019.02.19
(73)专利权人山东省计算中心（国家超级计算CN111126684A,2020.05.08
济南中心）CN113259034A,2021.08.13
地址250000山东省济南市历下区科院路CN114218736A,2022.03.22
19号JP2005024354A,2005.01.27
DE102009018995A1,2010.11.04
(72)发明人刘鑫张洁韩琦琦王利US2022090927A1,2022.03.24
王继彬郭莹潘景山TaoLiu.ParallelImplementationand
(74)专利代理机构济南圣达知识产权代理有限OptimizationofRegionalOceanModeling
公司37221System(ROMS)BasedonSunwaySW26010
专利代理师于凤洋Many-CoreProcessor《.IEEEAccess(
(51)Int.Cl.Volume:7)》.2019,
G06F9/54(2006.01)王全.海洋环境数据场建模与可视化技术研
G06F9/445(2018.01)究《.CNKI优秀硕士学位论文全文库》.2017,
G06F17/10(2006.01)审查员李景芳

(56)对比文件
CN110209353A,2019.09.06权利要求书2页说明书5页附图4页
(54)发明名称
基于海洋模式ROMS的并行通讯方法及系统
(57)摘要
本发明提供了基于海洋模式ROMS的并行通
讯方法及系统，涉及海洋科学并行计算应用技术
领域，包括获取海洋模式ROMS的配置文件
roms.in中的Lm和Mm值；根据配置文件中的Lm和
Mm值获取水平经纬度方向的网格数，建立仅含边
界的通讯区域；获取边界通讯区域的进程号，形
成边界通讯域；将全局通讯域修改为只有边界的
通讯域，计算边界通讯域各进程的偏移量，进行
速度矫正；通过约束边界很大程度地减少通讯时
间，增加了模式可扩展性和运行并行度，减少了
对运行系统的网络压力，提升模式模拟速度且加
速效果明显。
CN115391069B
CN115391069B权利要求书1/2页

1.基于海洋模式ROMS的并行通讯方法，其特征在于，包括：
获取海洋模式的配置文件roms.in中的Lm和Mm值；Lm的数值为纬向网格数，Mm的数值为
经向网格数；
根据配置文件中的Lm和Mm值获取水平经纬度方向的网格数，建立仅含边界的通讯区
域；
获取边界通讯区域的进程号，形成边界通讯域；将获取的边界通讯区域的进程号进行
集中起来，形成一个集合，将这个集合作为边界通讯域；
将全局通讯域修改为只有边界的通讯域，计算边界通讯域各进程的偏移量，进行速度
矫正；通过MPI_ALLREDUCE实现边界通信区域进程中，边界通量和边界面积的收集、求和，由
MPI进行规约后广播给通讯域内的边界通讯域，各进程得到边界通量的和和边界面积的和；
边界通讯域各进程通过获得的边界通量的和、边界面积的和利用总边界通量除以总边
界面积，得到边界区域单位面积通量的变化，即平均偏移量，然后对平均偏移量进行矫正速
度差异。
2.如权利要求1所述的基于海洋模式ROMS的并行通讯方法，其特征在于，边界通讯区域
为计算区域四周侧边界区域。
3.如权利要求1所述的基于海洋模式ROMS的并行通讯方法，其特征在于，根据进程号规
律自动获取进程号，通过mpi_tile算法，获取边界通讯区域的进程号。
4.如权利要求3所述的基于海洋模式ROMS的并行通讯方法，其特征在于，若计算区域纬
向进程数为Ntile_X，经向进程数为Ntile_Y，总进程数为Ntile_X*Ntile_Y，自0进程进行S
型编号。
5.如权利要求1所述的基于海洋模式ROMS的并行通讯方法，其特征在于，下边界区域通
信进程号为连续进程号，下边界区域通讯域为0至Ntile_X‑2。
6.如权利要求4所述的基于海洋模式ROMS的并行通讯方法，其特征在于，左边界区域通
信进程号为等差数列进程号，自Ntile_X至(Ntile_Y‑1)*Ntil