低频射电脉冲星搜索的性能优化方法

摘要: 随着平方公里阵列射电望远镜(SKA)等大科学装置的建设和运行，以及大数据和高性能计算创 新平台的提出，天文学与高性能计算之间的联系日趋紧密. 天文学计算，特别是作为 SKA 的主要科学方 向之一的脉冲星搜索，具有数据量大、计算量多的特点. 本文介绍了一种基于 OpenMP 多线程和多进程 技术来加速脉冲星搜索流程的方案，提出了一种解决负载不平衡问题的方法，并成功的将优化流程安装于 中国 SKA 区域中心原型机的 x86 和 ARM 计算节点. 通过默奇森大视场阵列望远镜(MWA)的脉冲星观 测数据搜寻测试，与原始单线程方法相比，流程分别获得 10.4–12.2 和 24.5–27.6 倍的加速比. 其中 ARM 平台比 x86 平台的计算快 1.1–1.3 倍，显示出其在 SKA 数据处理方面的巨大潜力. 在中国 SKA 区域中心 原型机上部署的脉冲星优化搜索流程，近期将重点应用于 MWA 南天快速两米巡天(SMART)项目的低 频脉冲星搜寻，以满足包括引力波探测计时阵在内的多种科学需要。