石 刘 肖 丽 曹立强 莫则尧

1(中国舰船研究院 北京 100101)

2(北京应用物理与计算数学研究所 北京 100088)

3 (中物院高性能数值模拟软件中心 北京 100088)

(shilbill@vip.sina.com)

科学计算是以实际应用为牵引、以高性能计算机为依托而快速发展的一门交叉学科，被广泛应用于核武器、能源、信息、制造、材料和气候等诸多领域的科研和生产，对国防安全和国民经济发展起着非常积极的作用[1-2].科学计算可视化(visualization in scientific computing, ViSC)简称可视化，是运用计算机图形学和图像处理技术，将科学计算过程中产生的数据及计算结果转换为图像，在屏幕上显示出来并进行交互处理的技术，已成为科学研究的重要手段之一[3].

为了匹配超级计算机系统的整体计算能力，超级计算机的存储子系统通常被设计为具有良好的IO性能可扩展性[5]，表现为:应用获得存储子系统最佳性能时的IO访问并发度，与超级计算机系统总计算核数通常处于同一数量级.

但是，相对于超级计算机系统超大的总计算核数(可达数万至数百万)，科学计算可视化应用的进程规模(等于IO访问并发度)则相对偏小(经验上通常设为科学计算应用进程规模的1%，典型值为数个至数百个)，甚至远小于超级计算机系统的总计算核数(比如广州超算中心的天河2号超级计算机系统具有约300万个计算核心，而可视化应用典型进程规模与之相比，一般小几个数量级).因此，科学计算可视化应用往往无法充分利用超级计算机的IO性能，影响可视化应用整体……