基于Intel至強眾核加速積分法疊前時間偏移技術(shù)的實現(xiàn)

陳 維

(東方地球物理公司 油藏地球物理研究中心,涿州 072751)

基于Intel至強眾核加速積分法疊前時間偏移技術(shù)的實現(xiàn)

陳 維

(東方地球物理公司 油藏地球物理研究中心,涿州 072751)

為進一步提升積分法疊前時間偏移(PSTM)程序的運行效率,利用Intel至強眾核(MIC)技術(shù),將該程序移植到至強眾核平臺上,以實現(xiàn)對該程序的加速。 GeoEast系統(tǒng)下的PSTM模塊CPU版本采用MPI+PThread多線程方式實現(xiàn)程序運行的并行計算。在CPU+MIC協(xié)同計算方式下，繼承上述的并行方式，同時，成像空間數(shù)據(jù)在節(jié)點間和節(jié)點內(nèi)的CPU和MIC之間采用交替分割方式，并優(yōu)化CPU與MIC之間的數(shù)據(jù)異步流水線式傳輸。 通過CPU+MIC協(xié)同計算優(yōu)化，PSTM模塊運行效率相比CPU版本提升3.8倍，取得了預(yù)期的效果，也驗證了CPU+MIC協(xié)同計算加速PSTM的可行性。

疊前時間偏移; 眾核; 卸載; 移植; 多線程

0 引言

隨著地震勘探技術(shù)的進步，勘探采集得到的數(shù)據(jù)已經(jīng)進入TB級時代，絕大多數(shù)三維項目都達到幾個TB，甚至幾十個TB的海量數(shù)據(jù)。同時由于勘探區(qū)域復(fù)雜的地下構(gòu)造，要求每個項目都需要使用疊前時間偏移(PSTM)方法(常用的是Kirchhoff積分法PSTM)，對于地層傾角較大，地下橫向速度變化不劇烈的情況下，PSTM能夠獲得較好的成像效果[1]。 但由于疊前時間偏移是一個計算量極大的算法，是整個常規(guī)處理流程中最耗時的模塊，約占整個流程40%的處理時間。因此，國際上流行的幾大地震資料處理系統(tǒng)(GeoEast，Omega，CGG等)都在不斷優(yōu)化加速PSTM模塊，以滿足海量地震資料數(shù)據(jù)處理需求。計算機硬件廠商面對高性能計算領(lǐng)域越來越大的計算需求，也在不斷推出新的技術(shù)。 面對計算量越來越大的高性能計算需求，陸續(xù)出現(xiàn)了英偉達公司的GPGPU加速器以及英特爾公司的MIC架構(gòu)的至強融合Phi。GPGPU采用超輕量線程，使用CUDA并行開發(fā)環(huán)境對程序進行并行優(yōu)化，在眾多高性能計算領(lǐng)域獲得應(yīng)用，在地震資料處理領(lǐng)域，疊前時間偏移、疊前深度偏移等模塊都有GPGPU版本，并已經(jīng)應(yīng)用于實際生產(chǎn)。英特爾公司作為CPU市場的領(lǐng)導(dǎo)者，采用了與Intel CPU相同架構(gòu)的x86技術(shù)于2011年推出開發(fā)代號為Knight corner的MIC(Many Integrated Core - 眾核)架構(gòu)至強Phi眾核協(xié)處理器，每個處理器內(nèi)部含62個核，每個核可以啟動4個硬件線程，用戶應(yīng)用可使用60個核共240個線程。MIC的最大特點在于程序源代碼與CPU代碼兼容，減少了維護成本，并可以使用傳統(tǒng)編程模型，減少了學(xué)習(xí)成本[2]。MIC的出現(xiàn)，為高性能計算的并行程序優(yōu)化提供了易于實現(xiàn)和易于維護的平臺，也為地震資料處理中類似疊前時間偏移等非常耗時模塊的加速優(yōu)化提供了新的解決方案。 在GeoEast地震資料處理解釋一體化系統(tǒng)開發(fā)過程中，對于疊前時間偏移等非常耗時的模塊，其優(yōu)化工作一直在持續(xù)進行。積分法疊前時間偏移模塊經(jīng)歷了從進程版MPI(Message Passing Interface - 消息通訊接口，一種高性能計算領(lǐng)域常用的并行計算環(huán)境)并行，到MPI+多線程并行，以及CPU+GPU協(xié)同計算的持續(xù)不斷的并行優(yōu)化。新的并行加速技術(shù)的出現(xiàn)與應(yīng)用促進了地震處理高耗時模塊技術(shù)的進步及計算效率的不斷提升，不斷滿足海量數(shù)據(jù)處理生產(chǎn)的需求。這里所述的工作在Knight Corner版本的MIC上完成，通過在該平臺上對GeoEast系統(tǒng)原MPI+多線程CPU版本積分法疊前時間偏移并行模塊進行MIC平臺的移植加速，取得了比較好的加速效果，在相同硬件環(huán)境下通過增加兩個MIC卡，運行效率相比原來的模塊提升了3.8倍。

1 CPU版本疊前時間偏移并行算法

由于當(dāng)前的機群系統(tǒng)同時具有共享存儲和分布式存儲兩級結(jié)構(gòu)，節(jié)點內(nèi)采用OpenMP多線程，而節(jié)點間采用MPI多進程的混合模式可以更好地利用機群的特性[3]；為了解決I/O對偏移效率的影響，王霖等[4]提出了流水線方式的PSTM并行計算方法；在此基礎(chǔ)上，馬召貴等[5]進一步提出了PSTM多級并行優(yōu)化技術(shù)，采用MPI多進程并行，數(shù)據(jù)I/O與計算異步并行及單進程內(nèi)多線程成像計算方法。 GeoEast系統(tǒng)MPI+多線程CPU版本疊前時間偏移并行模塊同樣采用了節(jié)點內(nèi)多線程以及節(jié)點間使用MPI通訊的并行方式。程序使用了基于輸出并行的方法，其基本思想是把輸出成像空間進行劃分并分配給各個計算節(jié)點，各個計算節(jié)點在各自所分配的成像空間內(nèi)對所有輸入數(shù)據(jù)進行偏移，處理完畢后將所有結(jié)果按序進行輸出。其過程如下：

循環(huán)所有地震道：

for (all input traces)

主節(jié)點廣播地震道到各個計算節(jié)點

各個計算節(jié)點預(yù)處理地震道

對節(jié)點內(nèi)成像空間所有輸出道

for (all output traces )

image(out) += 輸入道偏移結(jié)果

為了提高數(shù)據(jù)分發(fā)效率，本模塊采用分組數(shù)據(jù)交換方式，每組包含若干個節(jié)點，并為每組分配一個頭節(jié)點，該節(jié)點負責(zé)從磁盤讀取地震數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)分發(fā)給該組的各個節(jié)點。在每個節(jié)點內(nèi)，偏移作業(yè)包含一個MPI主進程，多個FFT/反FFT線程(AntiDraper)以及多個偏移線程(PSTMKernel)，一個數(shù)據(jù)接收線程，每組頭節(jié)點還包含一個數(shù)據(jù)讀取線程。程序采用多緩沖區(qū)異步計算方式，實現(xiàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)備與偏移計算同時進行，當(dāng)一個數(shù)據(jù)已經(jīng)準(zhǔn)備好的緩沖區(qū)開始用于偏移計算時，另外一個緩沖區(qū)立即開始準(zhǔn)備新的用于偏移的數(shù)據(jù)。

MPI主進程主要負責(zé)以下工作：①偏移成像空間分割和最終成像空間的拼接輸出；②線程啟動與結(jié)束；③數(shù)據(jù)獲取與任務(wù)控制。

1.1 輸入道的數(shù)據(jù)分發(fā)過程

1) 頭節(jié)點分批從磁盤讀入數(shù)據(jù)，每批的數(shù)據(jù)大小是10 000道數(shù)據(jù)，并分發(fā)給組內(nèi)其他節(jié)點。

2) AntiDraper線程將10 000道數(shù)據(jù)分割成更小的數(shù)據(jù)塊，一塊一塊地依次處理。本模塊設(shè)定每個數(shù)據(jù)塊的道數(shù)是CPU數(shù)cpu_num。以cpu_num個數(shù)據(jù)道為最小單位，經(jīng)AntiDraper線程處理完后，接著由PSTMKernel進行偏移處理。

1.2 輸出成像空間的分割策略

將成像空間交替分配給nnode個節(jié)點，在每個節(jié)點上再將成像空間交替分配給cpu_num個偏移線程，分割規(guī)律如圖1所示(以3個節(jié)點，每個節(jié)點5個偏移線程為例)。在圖1中，VELS表示成像空間，Rk(i)表示第i節(jié)點上的MPI主進程，Thd(i)表示第i個線程。此處在MPI進程之間的成像空間分割的特點是：

圖1 MPI+多線程CPU版本成像空間分割示意圖Fig.1 Image map for CPU MPI+multi thread PSMT

對于total-trace個輸出道大小的成像空間，第0號 ～cpu_num-1號分配給0號進程，第cpu_num號～2*cpu_num-1號則分給1號進程，第2*cpu_num號～3*cpu_num-1則分給2號進程；第3*cpu_num號～4*cpu_num-1又分給0號進程，如此直到將所有total_trace個輸出道交替分割完畢。程序這樣交替分割的原因是為了每個節(jié)點的計算負載平衡。

1.3 AntiDraper線程與PSTMKernel線程的協(xié)同工作

作業(yè)啟動時，創(chuàng)建cpu_num個AntiDraper線程和cpu_num個PSTMKernel線程。每個AntiDraper線程負責(zé)一個輸入道數(shù)據(jù)的處理，每執(zhí)行完一次輸入道數(shù)據(jù)塊的FFT/iFFT的計算工作之后，就向每個PSTMKernel線程的輸入緩沖區(qū)隊列中寫入自己的索引號，通知PSTMKernel線程這個緩沖區(qū)的一個輸入道數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換完畢，可以開始偏移計算。同時對該緩沖區(qū)禁止寫，直到其被cpu_num個PSTMKernel線程各訪問一次后，才允許寫。每個PSTMKernel線程查詢自己緩沖區(qū)隊列中可以計算的輸入道數(shù)據(jù)。每計算完一個緩沖區(qū)，相應(yīng)的PSTMKernel線程就釋放一次該緩沖區(qū)。待到該緩沖區(qū)被釋放cpu_num次后，AntiDraper線程又獲得向該緩沖區(qū)寫的權(quán)利。如此彼此協(xié)同直至所有輸入道數(shù)據(jù)都處理完畢。

cpu_num個AntiDraper線程與cpu_num個PSTMKernel線程之間協(xié)作的過程如下：當(dāng)某個AntiDraper線程處理向其對應(yīng)的緩沖區(qū)中寫完一個輸入道數(shù)據(jù)時，該AntiDraper線程即在所有的PSTMKernel線程的輸入緩沖區(qū)索引隊列中寫入該緩沖區(qū)索引，表示該緩沖區(qū)準(zhǔn)備完畢。每個PSTMKernel線程則通過讀自己的緩沖區(qū)索引隊列來確定哪個緩沖區(qū)可以使用了。每個PSTMKernel使用完某個緩沖區(qū)后即釋放一次資源，待該緩沖區(qū)被釋放cpu_num次后，該緩沖區(qū)就重新被對應(yīng)的AntiDraper線程獲取，再次向其寫入新的數(shù)據(jù)，供PSTMKernel使用。如此往復(fù)，直到所有輸入道數(shù)據(jù)都處理完畢。

每個AntiDraper線程在自己的輸入緩沖區(qū)中讀取存放10 000道輸入道數(shù)據(jù)的地址，獲取緩沖區(qū)中的道數(shù)traceNum。之后每個AntiDraper線程就只訪問自己負責(zé)的輸入道的數(shù)據(jù)，計算后放入對應(yīng)的緩沖區(qū)之中。第_cpuIndex號AntiDraper線程將緩沖區(qū)索引號_cpuIndex寫入所有的PstmKernel線程的輸入緩沖區(qū)索引隊列中，告訴所有的PstmKernel線程第_cpuIndex緩沖區(qū)數(shù)據(jù)準(zhǔn)備完畢。之后第_cpuIndex號AntiDraper線程就進入等待狀態(tài)，等待所有PstmKernel線程都使用了第_cpuIndex緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)，開始計算新的一道輸入道數(shù)據(jù)。待traceNum道數(shù)據(jù)處理完畢時，再批量讀入下一個10 000道數(shù)據(jù)。每個PstmKernel線程則是不斷的訪問自己的緩沖區(qū)索引隊列，當(dāng)有有效值時，返回值表示那個緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)已經(jīng)準(zhǔn)備好，可以進行偏移計算。偏移計算完成之后，將該緩沖區(qū)釋放一次，信號量增加1，接著進入下一個緩沖區(qū)數(shù)據(jù)的處理。

2 CPU與MIC協(xié)同計算PSTM加速

2.1 MIC環(huán)境下的編程

與GPU類似，MIC以PCI卡的方式插在主機的PCI插槽上，通過Intel提供的驅(qū)動程序?qū)崿F(xiàn)主機與MIC卡之間的數(shù)據(jù)通訊與控制?；镜木幊谭绞讲捎妙愃芆penMP的指導(dǎo)語句offload實現(xiàn)程序在MIC上運行。 例如：

float reduction(float *data,size_t size)

{

float ret=0.0;

#pragma offload target(mic)

in(data:length(size))

for (int i=0; i

ret += data[i];

}

return ret;

}

在上面的代碼中，#pragma offload 指定了緊隨其后的程序段要在MIC上運行，target(mic)指定在哪個MIC上運行。這里所述在MIC上程序的并行計算使用OpenMP的多線程方式，線程啟動方式如下：

#pragma omp parallel default(shared) num_threads(線程個數(shù))

{

并行計算疊前時間偏移線程

}

2.2 CPU/MIC協(xié)同工作下程序的優(yōu)化

由于MIC架構(gòu)的至強融合處理器以卡的形式插在PCI插槽上，與CPU之間的數(shù)據(jù)交換受到PCI帶寬的限制，同時，MIC上的內(nèi)存相對主機要小得多，而地震處理中大部分的高耗時處理模塊都需要比較大的內(nèi)存，因此不僅要考慮主機與MIC卡之間的數(shù)據(jù)傳輸與MIC計算的協(xié)同問題，同時也要對原來的CPU程序進行一定的修改，以減少對內(nèi)存的需求。另外，MIC架構(gòu)支持512位數(shù)據(jù)帶寬，可以同時進行16個浮點數(shù)據(jù)的計算，因此，如何更好地發(fā)揮這一優(yōu)勢，也是程序優(yōu)化重點關(guān)注的地方。 與此同時，由于CPU的主頻與核數(shù)與MIC上的CPU主頻與核數(shù)的差異，會導(dǎo)致計算效率的不同。 綜上所述，主機CPU與MIC之間要實現(xiàn)高效的協(xié)同工作，需要在以下幾個方面進行程序的優(yōu)化：

1)合理的任務(wù)分割，以達到較好的任務(wù)均衡。

2)采用“軟流水”技術(shù)，使數(shù)據(jù)傳輸與計算重疊，盡可能避免數(shù)據(jù)等待。

3)程序循環(huán)的向量化，即使用#pragma simd指導(dǎo)語句對程序循環(huán)進行向量化，充分利用MIC的512位數(shù)據(jù)帶寬的優(yōu)勢。

4)優(yōu)化數(shù)據(jù)傳輸，盡量較少數(shù)據(jù)傳輸次數(shù)。

2.3 積分法疊前時間偏移的CPU和MIC的協(xié)同計算優(yōu)化

根據(jù)該程序的特點，對其優(yōu)化主要進行以下各項工作：①成像空間的分割，也即進行任務(wù)的劃分；②數(shù)據(jù)傳輸?shù)脑O(shè)計，包含每次傳送多少地震道用于計算，計算與數(shù)據(jù)傳輸如何協(xié)同；③偏移程序核心計算部分的向量化。

這里對積分法疊前時間偏移進行MIC加速優(yōu)化的基本思想就是將以前CPU的計算任務(wù)分出一部分給MIC處理，將CPU+MIC作為一個節(jié)點來看待。如果使用雙MIC卡計算，則在一個物理節(jié)點上啟動兩個MPI進程，進程號即是其可以利用的MIC設(shè)備號，在機群的雙路節(jié)點情況下，將CPU也分成兩部分均勻分給兩個MPI進程。

在CPU+MIC的情況下，將CPU+MIC認為是一個節(jié)點，該節(jié)點上有cpu_num個AntiDraper線程用于輸入道數(shù)據(jù)的FFT/iFFT變換(iFFT即反變換)，cpu_num-1個在CPU上運行的PstmKernel線程，mic_num個在MIC上運行的PstmKernel線程，mic_num個PstmKernel的MIC線程由一個CPU線程管理，所以程序?qū)嶋H在HOST端創(chuàng)建了2*cpu_num個線程。

2.3.1 節(jié)點進程間成像空間的分割

成像空間的分割是在節(jié)點進程之間交替分割。如圖2所示，一個連續(xù)的vels塊按照對3取模運算，均勻分割到所有的MPI進程上，在圖2中Rk(0)表示0號進程，Rk(1)表示1號進程，Rk(2)表示2號進程。

圖2 節(jié)點進程間VELS分割Fig.2 VELS for each MPI Process

2.3.2 AntiDraper與PstmKernel協(xié)同的過程

定義兩個可容納N*cpu_num道輸入數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)，兩個緩沖區(qū)輪流向PstmKernel線程供應(yīng)數(shù)據(jù)。cpu_num個AntiDraper OMP線程經(jīng)過N次循環(huán)就可以填滿一個緩沖區(qū)。當(dāng)該緩沖區(qū)填滿后，即使用異步Offload上傳數(shù)據(jù)到MIC上去。當(dāng)異步Offload返回時，AntiDraper就向每個PstmKernel線程的緩沖區(qū)索引隊列中寫入相應(yīng)的緩沖區(qū)號，表示該緩沖區(qū)數(shù)據(jù)更新完畢。AntiDraper線程開始等待所有PstmKernel線程釋放資源的信號，當(dāng)有cpu_num次釋放后，AntiDraper中index++，即開始進行下一個緩沖區(qū)的填充工作(此處，index為緩沖區(qū)索引)。此時PstmKernel線程還在計算第index個緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)。實現(xiàn)了PstmKernel的計算與AntiDraper的計算及數(shù)據(jù)向MIC的傳遞重疊。當(dāng)AntiDraper線程將index++組數(shù)據(jù)寫入第(index++)%2緩沖區(qū)時，AntiDraper即進入等待狀態(tài)，等待PstmKernel釋放資源的信號。

AntiDraper線程通過OpenMP派生線程，實現(xiàn)并行輸入道處理。如圖3所示，AntiDraper中OpenMP派生10個線程，每次處理10道輸入道數(shù)據(jù)，進行N次之后，即完成了N*10道輸入道數(shù)據(jù)的處理，填充滿一個緩沖區(qū)。AntiDraper之后將緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)復(fù)制到MIC上去，即進入等待狀態(tài)。當(dāng)收到PstmKernel線程通知，該緩沖區(qū)正被處理時，AntiDraper開始下一個緩沖區(qū)的填充工作。

圖3 AntiDraper 和 PstmKernel線程協(xié)同F(xiàn)ig.3 Cooperation between AntiDraperand PstmKernel

PstmKernel線程中0號～8號線程直接在CPU上執(zhí)行，第9號線程則負責(zé)MIC上運行程序段的管理工作，并將執(zhí)行代碼Offload到MIC上去，創(chuàng)建mic_num個線程并行處理各自所負責(zé)的緩沖區(qū)。

2.3.3 節(jié)點內(nèi)成像空間數(shù)據(jù)分割規(guī)律

節(jié)點內(nèi)CPU和MIC之間的成像空間數(shù)據(jù)分割仍然保持交替分割的策略。以cpu_part+mic_part為最小單位來分割，cpu_part和mic_part分別表示每個節(jié)點負責(zé)的成像空間在CPU上和MIC上計算的比例，mic_part/(cpu_part+mic_part)表示MIC所占成像空間的比例。

1)每個節(jié)點內(nèi)CPU和MIC之間的成像空間分割。對于mic_part=1，cpu_part=1的情況是以2為分割的最小單位，所有mod_index % (mic_part + cpu_part) < mic_part 的成像空間都給MIC(這里的mod_index為成像空間中的道索引)，由MIC線程負責(zé)計算；所有mod_index % (mic_part + cpu_part) >= mic_part && mod_index % (mic_part + cpu_part) < (mic_part + cpu_part)的成像空間都給CPU，由CPU線程負責(zé)計算。同時MIC相比CPU的計算比例為mic_part:cpu_part。

2)CPU和MIC上線程之間成像空間的分割。線程之間的成像空間的分割，則是直接采取取模的方式分割。MIC負責(zé)的第1個成像空間即給第0號MIC線程，依次第mic_num個成像空間則給第mic_num-1號線程；第mic_num+1個成像空間再給0號MIC線程，如此直到所有分割完畢；CPU 上成像空間的分割同樣按取模方式分割，如圖4所示。

圖4 MIC與CPU之間成像空間分割示意圖Fig.4 Image map for MIC and CPU(a)VELS;(b)VELS on MIC;(c)VELS on CPU

對于不能整除的情況，要向上去整數(shù)，保證不丟棄成像空間。圖4(a)的vels表示每個節(jié)點所負責(zé)的成像空間，圖4(b)表示MIC負責(zé)的部分，圖4(c)表示CPU負責(zé)的部分。mic_i表示第i個mic線程所負責(zé)的成像空間部分。cpu_i表示第i個cpu線程所負責(zé)的成像空間部分。

3 試驗結(jié)果

本試驗在GeoEast2.6系統(tǒng)下運行MIC優(yōu)化后的PSTM版本，硬件環(huán)境如下：CPU為SandyBridge 架構(gòu)，雙路，16核,內(nèi)存為64GB,2個MIC卡。試驗數(shù)據(jù)為：某工區(qū)三維數(shù)據(jù)，7s記錄，4 ms采樣,偏移參數(shù)如表1所示。

表1 CPU版本與MIC版本運行效率對比Tab.1 Run time compare between CPU and MIC version

試驗方式：在同一臺機器上，使用純CPU版本的PSTM模塊運行該作業(yè)，然后使用MIC優(yōu)化的版本運行相同的作業(yè)，比較兩個不同版本運行同一作業(yè)的運行時間。 運行結(jié)果為，CPU+MIC協(xié)同計算,相比CPU版本效率提升3.8倍。

4 結(jié)束語

由于MIC架構(gòu)是基于x86的架構(gòu)，與主流Intel的CPU架構(gòu)兼容，因此，針對MIC的代碼優(yōu)化方法也基本上適用CPU代碼。(如#pragma simd的向量優(yōu)化技術(shù)，OpenMP多線程技術(shù)等)，極大減少了代碼維護成本。然而，由于MIC卡仍然是PCI卡，數(shù)據(jù)需要在主存和MIC卡之間傳送，同時MIC卡上的內(nèi)存相對較小，進行程序優(yōu)化時，不僅要考慮數(shù)據(jù)傳輸對計算的影響，還要考慮如何修改程序，使其適合在小內(nèi)存的MIC卡上運行，對于需要大內(nèi)存的地震模塊的移植還是需要一定的工作量和技術(shù)，甚至可能需要對算法進行一定的修改。

從這里的優(yōu)化移植試驗可以看出，MIC眾核技術(shù)程序優(yōu)化對代碼相對較小的修改以及較好的代碼兼容性，對于地震數(shù)據(jù)處理軟件中那些高耗時模塊的優(yōu)化具有較大的優(yōu)勢，其在GeoEast系統(tǒng)下的移植也表明其很容易集成到系統(tǒng)中。本次研究也為對其它耗時模塊在眾核平臺上的移植提供了有益的經(jīng)驗，該技術(shù)也將會隨著更多耗時模塊的移植在海量地震數(shù)據(jù)處理中得到更多的應(yīng)用。

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The implementation of MIC usage in accelerating Kirchhoff prestack time migration

CHEN Wei

(Research Center of Reservoir Geophysics,BGP Inc.CNPC,Zhuozhou 072751,China)

In order to improve Kirchhoff pre-stack time migration process efficiency,the program is ported onto Intel Xeon multiple integrated core(MIC) platform.The PSTM in GeoEast system uses MPI+Pthread method in parallel processing.In CPU+MIC cooperative computing,in addition to MPI+PThread,the migration imaging data are put on each node by turn,and also on CPU and MIC by turn.In addition,using asynchronous data transfer between CPU and MIC.Through the CPU+MIC cooperative computing optimization,compared with CPU version,the MIC version of PSTM got the 3.8 times shorter computing time.

PSTM; MIC; offload; porting; multithread

2015-10-09 改回日期：2015-10-30

國家科技重大專項(2011ZX05019-006)

陳維(1963-)，男，高級工程師，從事石油物探高性能計算并行軟件開發(fā)，E-mail：weic@cnpc.com.cn。

1001-1749(2016)06-0815-06

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