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목차

Ⅰ. 서론 12

1. 연구목적 12

Ⅱ. 본론 13

1. 사업경과보고 13

1.1. 사업 수행 일정 13

1.2. 사업 수행 내역 14

1.3. 진행상황 15

2. 연구방법 15

2.1. 알고리즘 분석 15

2.2. 개발 환경 구축 16

2.3. 소스 구조 변경 18

2.4. 최적화 25

2.5. 병렬화 27

2.6. GEMS(700×2048) 테스트 32

3. 알고리즘별 연구결과 34

3.1. ALH(AEH) 34

3.2. AOD 34

3.3. CLD 41

3.4. HCHO, CHOCHO 46

3.5. NO2 52

3.6. O3P 55

3.7. O3T 71

3.8. PRESFC, SFC 77

3.9. SO2 81

3.10. UVI 85

3.11. 주요 이슈 정리 89

Ⅲ. 결론 98

1. 연구 결론 98

표목차

표 1. 사업수행내역 14

표 2. 개발자 방문 15

표 3. GEMS 단계별 시간 산출 33

표 4. ALH profile 34

표 5. AOD 소스 변경 내역 37

표 6. AOD 실행시간 37

표 7. CLD 소스 변경 내역 43

표 8. CLD 실행시간 43

표 9. HCHO 소스 변경 내역 48

표 10. HCHO 실행시간 49

표 11. GEMS(700×2048) 〉 HCHO 단계별 시간(700 processor) 49

표 12. NO2 소스 변경 내역 53

표 13. NO2 실행시간 53

표 14. o3p profile 55

표 15. O3P 실행시간 63

표 16. O3T 실행시간 73

표 17. presfc, sfc profile 77

표 18. o3t 실행시간 78

표 19. SFC 소스 변경 내역 78

표 20. SO2 실행시간 84

표 21. UVI 소스 변경 내역 86

표 22. UVI 실행시간 86

표 23. 알고리즘 주요 이슈 97

그림목차

그림 1. 알고리즘 실행 순서 및 기획연구 결과 12

그림 2. 사업 수행 절차 13

그림 3. 사업 수행 일정 13

그림 4. 알고리즘 진행상황표 15

그림 5. intel vtune amplifier 2018 16

그림 6. Visual Studio Code – Fortran Plugin 설치 17

그림 7. Visual Studio Code - Fortran 소스 17

그림 8. 상수 대문자 표기 18

그림 9. 소스 통합 : hcho_chocho 19

그림 10. gems_type.f90 20

그림 11. hcho Makefile 21

그림 12. type 형 변수 정리 22

그림 13. input. nml 통합 23

그림 14. variable. nml 통합 23

그림 15. aod 실행 23

그림 16. AOD LUT Binary File 적용 26

그림 17. openmp 개념도 27

그림 18. mpi 개념도 28

그림 19. 환경위성센터 과학자료처리시스템 사양 28

그림 20. Slurm Workload Manager 29

그림 21. C Array, Fortran Array 비교 30

그림 22. Fortran Array 사용 예제 31

그림 23. run_mpi.sh 31

그림 24. 알고리즘 실행 흐름도 32

그림 25. 자료처리 단계 33

그림 26. aod profile 34

그림 27. AOD 입력자료 35

그림 28. OMI 〉 AOD 결과 비교 38

그림 29. OMI 〉 AOD 결과 비교 38

그림 30. OMI 〉 AOD 〉 Diff 비교 39

그림 31. AOD 〉 GEMS(700×2048) 〉 FinalAerosolOpticalDepth 40

그림 32. CLD profile 41

그림 33. CLD 입력자료 42

그림 34. OMI 〉 CLD 결과 비교 44

그림 35. OMI 〉 CLD 결과 비교 44

그림 36. OMI 〉 CLD Diff 비교 45

그림 37. HCHO profile 46

그림 38. HCHO 입력자료 47

그림 39. OMI 〉 HCHO 결과 비교(Convolution 포함) 49

그림 40. gems_irr_spec 변수 비교 50

그림 41. gems_irr_wvl 변수 비교 50

그림 42. GEMS(700×2048) 〉 HCHO 〉 Colum Amount diff 결과 51

그림 43. GEMS(700×2048) 〉 NO2 〉 Column Amount Diff 54

그림 44. o3p call graph 56

그림 45. o3p 메모리 사용량 56

그림 46. GEMS(700×2048) 〉 O3P Memory 개선 57

그림 47. 분할 처리 방식 : 8 processor 57

그림 48. OMI 〉 O3P 병렬 확장성 결과 63

그림 49. O3P 병렬 확장성 결과 64

그림 50. OMI 〉 O3P 결과비교 68

그림 51. OMI 〉 O3P 결과비교 69

그림 52. GEMS 〉 O3P 〉 Column amount O3 Diff 70

그림 53. GEMS 〉 O3T 병렬 확장성 그래프 73

그림 54. OMI 〉 O3T 결과 비교 74

그림 55. OMI 〉 O3T 결과 비교 위 : 1core 아래 : 10core 75

그림 56. GEMS(700×2048) 〉 O3T ColumnAmountO3 Diff 76

그림 57. presfc 결과 비교 79

그림 58. presfc 결과 비교 79

그림 59. SFC 〉 bg_ref_b1 Diff 80

그림 60. OMI 〉 SO2 〉 AlgorithmFlag 원본 소스 82

그림 61. OMI 〉 SO2 〉 AlgorithmFlag 최적화 소스 82

그림 62. OMI 〉 SO2 〉 SlantColumnAmountSO2 원본소스 83

그림 63. OMI 〉 SO2 〉 SlantColumnAmountSO2 병렬화 소스 83

그림 64. UVI profile 85

그림 65. OMI 〉 UVI 〉 UVIndex 결과 비교 87

그림 66. OMI 〉 UVI 〉 UVIndex 결과 비교 87

그림 67. OMI 〉 UVI 〉 UVIndex Diff 88

그림 68. 순차코드 결과 비교 91

그림 69. 순차코드 결과 비교 – Ozone profile retreivals 및 apriori 92

그림 70. 왼쪽 : 원본 소스 오른쪽 : 최적화 소스 95