Geophysics and Geophysical Exploration (지구물리와물리탐사)

Korean Society of Earth and Exploration Geophysicists (한국지구물리·물리탐사학회)
권호 표지
DOI QR코드

DOI QR Code

A Performance Comparison between Coarray and MPI for Parallel Wave Propagation Modeling and Reverse-time Migration

코어레이와 MPI를 이용한 병렬 파동 전파 모델링과 거꿀 참반사 보정 성능 비교

  • Ryu, Donghyun (Department of Energy Resources Engineering, Pukyong National University) ;
  • Kim, Ahreum (Department of Energy Resources Engineering, Pukyong National University) ;
  • Ha, Wansoo (Department of Energy Resources Engineering, Pukyong National University)
  • 류동현 (부경대학교 에너지자원공학과) ;
  • 김아름 (부경대학교 에너지자원공학과) ;
  • 하완수 (부경대학교 에너지자원공학과)
  • Received : 2016.07.22
  • Accepted : 2016.08.21
  • Published : 2016.08.31
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

Coarray is a parallel processing technique introduced in the Fortran 2008 standard. Coarray can implement parallel processing using simple syntax. In this research, we examined applicability of Coarray to seismic parallel processing by comparing performance of seismic data processing programs using Coarray and MPI. We compared calculation time using seismic wave propagation modeling and one to one communication time using domain decomposition technique. We also compared performance of parallel reverse-time migration programs using Coarray and MPI. Test results show that the computing speed of Coarray method is similar to that of MPI. On the other hand, MPI has superior communication speed to that of Coarray.

코어레이는 포트란 2008 표준에 도입된 병렬 연산 기법이다. 코어레이를 이용하면 간단한 문법으로 분산 메모리시스템에서 병렬 연산을 구현할 수 있다. 본 연구에서는 탄성파 자료 처리 프로그램에 코어레이와 MPI를 적용하여 병렬 처리 성능을 비교하고 이를 통해 코어레이의 적용 가능성을 살펴보았다. 파동 전파 모델링을 이용해 연산 성능을 비교하였고, 영역 분해 기법을 이용해 일대일 통신 성능을 비교하였다. 또한 거꿀 참 반사 보정 프로그램을 이용해 병렬 처리 성능을 비교하였다. 그 결과 연산 성능은 코어레이 프로그램과 MPI 프로그램에서 큰 차이가 없었지만 통신 성능은 MPI가 우수했다.

Keywords

References

  1. Baysal, E., Kosloff, D., and Sherwood, J., 1983, Reverse time migration, Geophysics, 48(11), 1514-1524. https://doi.org/10.1190/1.1441434
  2. Intel Developer Zone, 2016.7.20., https://software.intel.com/enus/articles/distributed-memory-coarray-fortran-with-the-intelfortran-compiler-for-linux-essential.
  3. McCool, M., Robison, A., and Reinders, J., 2012, Structured parallel programming, Morgan Kaufmann, 100-101.
  4. Metcalf, M., Reid, J., and Cohen, M., 2011, Modern Fortran explained, Oxford, 333-352.
  5. Pacheco, P., 2011, An introduction to parallel programming, Morgan Kaufmann, 15-81.
  6. Kim, Y., Cho, Y., and Shin, C., 2013, Estimated source waveletincorporated reverse-time migration with a virtual source imaging condition, Geophysical Prospecting, 61, 317-333. https://doi.org/10.1111/j.1365-2478.2012.01119.x
  7. Tarantola, A., 1984, Inversion of seismic reflection data in the acoustic approximation, Geophysics, 49(8), 1259-1266. https://doi.org/10.1190/1.1441754
  8. Versteeg, R., 1994, "The Marmousi experience: velocity model determination on a synthetic complex data set", Leading Edge, 13, 927-936. https://doi.org/10.1190/1.1437051