Apps Météo sur Intel MIC

Table des matières

1. Introduction
2. Architecture Mic et modélisation météorologique
3. Portage du code vers Mic
4. Processus de portage
   1. Modification du script de configuration
   2. Ajout de directives Mic et OpenMP
   3. Compilations et transfert de l'exécutable
5. Problèmes et solutions lors du portage
6. Efforts nécessaires pour le portage
7. Étude de cas : Système météorologique en Floride
   1. Contexte de l'étude de cas
   2. Découpage du calcul sur Mic
   3. Taille du problème et performance
8. Avantages et inconvénients
   1. Avantages du portage de code sur Mic
   2. Inconvénients du portage de code sur Mic
9. Optimisation du code sur Mic
   1. Amélioration des performances par parallélisation
   2. Utilisation des unités de calcul flottant
10. Conclusion

🌩️ Architecture Mic et modélisation météorologique

La modélisation météorologique est un domaine de recherche exigeant en termes de calcul intensif. Pour améliorer les performances et l'efficacité énergétique, de nombreux chercheurs se tournent vers l'architecture Mic (Many Integrated Core) pour exécuter leurs simulations météorologiques. Cette section examine l'architecture Mic et son utilisation dans la modélisation météorologique.

🧩 Portage du code vers Mic

Le portage du code existant vers l'architecture Mic permet aux chercheurs de bénéficier des avantages de cette architecture pour leurs simulations météorologiques. Dans cette section, nous expliquerons le processus de portage du code, les modifications apportées au script de configuration et l'ajout de directives Mic et OpenMP pour optimiser les performances.

1. Modification du script de configuration

Le processus de portage commence par la modification du script de configuration pour prendre en compte les spécificités de l'architecture Mic. Cela implique l'ajout de directives Mic et OpenMP, ainsi que des options de ligne de commande pour le compilateur.

2. Ajout de directives Mic et OpenMP

Pour optimiser les performances sur Mic, il est nécessaire d'ajouter des directives Mic et OpenMP au code existant. Ces directives permettent d'exploiter le parallélisme à grain fin et d'améliorer les performances de chaque cœur.

3. Compilations et transfert de l'exécutable

Une fois que le code a été modifié et que les directives Mic et OpenMP ont été ajoutées, il est compilé comme sur n'importe quelle autre plate-forme partagée. L'exécutable résultant est ensuite transféré du processeur hôte vers Mic, où il est exécuté en ligne de commande.

🔍 Problèmes et solutions lors du portage

Il est courant de rencontrer des problèmes lors du portage du code vers une nouvelle architecture. Dans cette section, nous discuterons des problèmes courants rencontrés lors du portage vers Mic et des solutions qui ont été trouvées.

⏱️ Efforts nécessaires pour le portage

Le portage d'un code complexe vers une nouvelle architecture peut être un processus long et laborieux. Cependant, dans le cas présent, le portage vers Mic a été relativement simple et rapide. Nous discuterons des efforts nécessaires pour effectuer ce portage et des différents éléments qui ont contribué à sa réussite.

🌴 Étude de cas : Système météorologique en Floride

Dans cette section, nous examinerons une étude de cas spécifique utilisant l'architecture Mic pour exécuter un système météorologique près de la côte est des États-Unis, en particulier en Floride. Nous discuterons du contexte de l'étude de cas, du découpage du calcul sur Mic et de la performance obtenue.

1. Contexte de l'étude de cas

L'étude de cas que nous examinons concerne une tempête hivernale sévère qui a eu lieu sur la côte est des États-Unis en janvier 2000. Cette tempête a causé d'importants dégâts et a attiré l'attention des services météorologiques. Nous discuterons de la pertinence de cette étude de cas et des raisons de son choix.

2. Découpage du calcul sur Mic

Pour exécuter le système météorologique sur Mic, le calcul est découpé en tuiles, chaque cœur travaillant sur une tuile spécifique. Cette approche permet d'exploiter le parallélisme à grain fin et d'améliorer les performances globales.

3. Taille du problème et performance

La taille du problème utilisée dans cette étude de cas est relativement petite, avec environ cent mille cellules de grille. Cela a été fait délibérément pour que le calcul puisse s'exécuter sur un seul dispositif Mic. Nous discuterons de la performance obtenue pour cette taille de problème et de sa scalabilité.

👍 Avantages et inconvénients

Dans cette section, nous examinerons les avantages et les inconvénients du portage du code vers Mic pour la modélisation météorologique.

1. Avantages du portage de code sur Mic

Le portage du code sur Mic présente plusieurs avantages significatifs. Nous discuterons de ces avantages, notamment en termes de performances, d'efficacité énergétique et de programmabilité.

2. Inconvénients du portage de code sur Mic

Malgré les avantages offerts par le portage du code sur Mic, il existe également des inconvénients potentiels. Nous examinerons ces inconvénients, tels que la complexité du processus de portage et les problèmes techniques rencontrés.

⚙️ Optimisation du code sur Mic

Une fois que le code a été porté avec succès sur Mic, il est possible de l'optimiser davantage pour améliorer les performances. Dans cette section, nous discuterons des différentes méthodes d'optimisation disponibles, notamment l'amélioration des performances par la parallélisation et l'utilisation des unités de calcul flottant.

1. Amélioration des performances par parallélisation

La parallélisation du code permet d'exploiter pleinement les ressources de Mic, en répartissant la charge de travail sur les différents cœurs. Nous discuterons des différentes techniques de parallélisation et de leur impact sur les performances.

2. Utilisation des unités de calcul flottant

Mic dispose d'unités de calcul flottant puissantes qui peuvent être utilisées pour accélérer les calculs intensifs. Dans cette section, nous examinerons comment tirer parti de ces unités pour obtenir de meilleures performances.

🔚 Conclusion

En conclusion, le portage du code vers l'architecture Mic présente de nombreux avantages pour la modélisation météorologique. Malgré quelques défis techniques, le processus de portage est relativement simple et rapide. Une fois le code porté avec succès, il est possible de l'optimiser davantage pour améliorer les performances. Avec l'utilisation de Mic, les chercheurs peuvent exploiter pleinement le potentiel de leur code et obtenir des résultats plus rapides et plus précis.

📚 Ressources

• Intel Mic Architecture
• Weather Research and Forecasting Model