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(1.山东科技大学 计算机科学与工程学院，山东 青岛 266590；2.山东省计算中心(国家超级计算济南中心)，山东 济南 2501013.中国科学院计算技术研究所 计算机体系结构国家重点实验室，北京 100190)

地球系统模式已成为研究和预测全球变化的有力工具，也是当前大气科学领域的研究热点之一。中科院大气物理所研发的大气环流模式(atmospheric general circulation models，AGCM)，利用偏微分方程求解物理问题，是典型的高性能应用，是整个中科院地球系统模式CAS-ESM(earth system model)中最复杂的部分。其动力框架基于准一致网格[1]实现，在分辨率提高的同时，计算量增大，进程间通信量也随之增加。如何提升较高分辨率下的AGCM模式性能，已成为重要的研究课题。

“神威·太湖之光”是由我国自主研发的高性能异构众核处理器“申威(SW)26010”构建的超级计算机系统，其峰值性能超过100Pflops，曾4次蝉联世界超级计算机Top500榜首，目前在世界超算平台排名第3。申威众核处理器支持众核加速编程模型(神威OpenACC，简称SWACC)和加速线程库(Athread库)两种并行编程模型。徐金秀等[2]在神威平台上开展耦合算法的多级并行优化，并使用SWACC实现耦合算法的众核并行；李亿渊等[3]基于神威平台，利用Athread在线程级层面，对稀疏矩阵向量乘法进行并行算法设计和优化实现。众核异构平台相比传统的高性能硬件平台能提供更强大的计算能力和访存带宽[4]，在国内当前主流的异构众核高性能平台上对AGCM进行众核并行化，成为目前的重要研究方向之一。

本研究面向国产众核异构平台“神威·太湖之光”，以中科院大气物理研究所研发的IAP AGCM4.0为基础，对其热点程序动力框架的适应过程构造Tend_lin应用，利用神威OpenACC编程模型实现Tend_lin应用的众核并行化。……