Comparison of Parallel Computation Performances for 3D Wave Propagation Modeling using a Xeon Phi x200 Processor

In this study, we simulated 3D wave propagation modeling using a Xeon Phi x200 processor and compared the parallel computation performance with that using a Xeon CPU. Unlike the 1st generation Xeon Phi coprocessor codenamed Knights Corner, the 2nd generation x200 Xeon Phi processor requires no additional communication between the internal memory and the main memory since it can run an operating system directly. The Xeon Phi x200 processor can run large-scale computation independently, with the large main memory and the high-bandwidth memory. For comparison of parallel computation, we performed the modeling using the MPI (Message Passing Interface) and OpenMP (Open Multi-Processing) libraries. Numerical examples using the SEG/EAGE salt model demonstrated that we can achieve 2.69 to 3.24 times faster modeling performance using the Xeon Phi with a large number of computational cores and high-bandwidth memory compared to that using the 12-core CPU.

제온 파이 x200 프로세서를 이용한 3차원 음향 파동 전파 모델링 병렬 연산 성능 비교

본 연구에서는 제온 파이 x200 프로세서를 이용하여 3차원 파동 전파 모델링을 수행하고 기존의 제온 CPU를 사용한 경우와 병렬 연산 성능을 비교하였다. 제온 파이 1세대 프로세서인 제온 파이 나이츠 코너 보조프로세서와 달리 제온 파이 2세대 프로세서인 x200 프로세서는 직접 운영체제 실행이 가능하므로 내장 메모리와 주메모리 사이의 추가적인 통신이 필요 없다. 또한 제온 파이 x200 프로세서는 대용량 주메모리와 고대역폭 메모리를 이용하여 대규모 컴퓨팅을 독립적으로 실행할 수 있다. 병렬 연산 성능 비교를 위해 MPI (Message Passing Interface)와 OpenMP (Open Multi-Processing)를 이용해 모델링을 수행하였다. SEG/EAGE 암염돔 모델을 이용한 수치 실험 결과 제온 파이에서 다량의 연산 코어와 고대역폭 메모리를 이용해 12 코어 CPU 대비 2.69 ~ 3.24배 우수한 모델링 성능을 얻을 수 있었다.