地震模擬可達(dá)千萬億次水平＊

安培浚 王艷茹 編譯

（中國科學(xué)院蘭州文獻(xiàn)情報(bào)中心，蘭州730000）

動(dòng) 態(tài)

地震模擬可達(dá)千萬億次水平＊

安培浚 王艷茹 編譯

（中國科學(xué)院蘭州文獻(xiàn)情報(bào)中心，蘭州730000）

德國計(jì)算機(jī)學(xué)家、數(shù)學(xué)家和地球物理學(xué)家在SuperMUC高性能計(jì)算機(jī)上通過優(yōu)化Seis Sol地震模擬軟件使其性能超越“神奇的”每秒千萬億次浮點(diǎn)運(yùn)算水平。

為了盡可能準(zhǔn)確地模擬地震，地球物理學(xué)家使用Seis Sol地震模擬軟件研究地下的斷裂過程以及地震波，為未來地震事件做好更充分的準(zhǔn)備，更好地理解地震的基本形成機(jī)制。然而模擬涉及的計(jì)算十分復(fù)雜，即使超級(jí)計(jì)算機(jī)也很難完成。

近期，經(jīng)過多方研究人員的共同努力，在德國超級(jí)計(jì)算機(jī)SuperMUC的并行體系結(jié)構(gòu)中優(yōu)化了Seis Sol程序，最終使計(jì)算速度提高了5倍。SuperMUC上的虛擬實(shí)驗(yàn)取得了一項(xiàng)最新紀(jì)錄：模擬爪哇島的默拉皮（Merapi）火山內(nèi)部復(fù)雜的振動(dòng)，超級(jí)計(jì)算機(jī)執(zhí)行了每秒1.099千萬億次浮點(diǎn)計(jì)算。在整整3個(gè)小時(shí)的模擬運(yùn)行過程中，使用了SuperMUC全部的147 456個(gè)處理器核心，且Seis Sol始終保持異常高的性能水平。在廣泛的優(yōu)化以及對70 000行Seis Sol代碼進(jìn)行完整的并行化之后，超級(jí)計(jì)算機(jī)的最佳性能有可能提升至每秒1.42千萬億次，相當(dāng)于Super MUC理論可用容量的44.5%，標(biāo)志著Seis Sol將成為世界上同領(lǐng)域最有效的模擬程序之一。因此，由于計(jì)算機(jī)極端性能的實(shí)現(xiàn)，目前可以在其上運(yùn)行5倍多的模型來獲取更準(zhǔn)確的結(jié)果，這也使得模擬越來越接近現(xiàn)實(shí)。下一步是地震模擬，包括米尺度的斷裂過程以及由此產(chǎn)生的傳播數(shù)百千米的破壞性地震波。模擬結(jié)果將有助于強(qiáng)化對地震的了解，以便更好地預(yù)測未來可能的地震事件。同時(shí)，將模擬軟件提速5倍不僅是地球物理研究的重要一步，也為下一次超級(jí)計(jì)算機(jī)在多元地學(xué)應(yīng)用中進(jìn)行常規(guī)的單獨(dú)模擬提供了應(yīng)用方法和軟件包。

文獻(xiàn)來源：Technische Universitaet Muenchen.Earthquake simulation tops one petaflop mark.ScienceDaily，2014.（2014-04-15）［2014-05-05］.http：∥www.sciencedaily.com／releases／2014／04／140415133920.htm

（編譯者電子信箱，安培浚：anpj＠llas.ac.cn）

P315.01；

D；

10.3969／j.issn.0235-4975.2014.05.001

2014-05-05。