神威太湖之光是我国自主设计研发的首台理论峰值性能超过100 PFlops的超级计算机。太湖之光搭载了 40,960块SW26010国产异构众核处理器,该处理器拥有3.06 TFlops的理论峰值性能和134 GB/s的理论访存峰值带宽,相较于主流通用处理器平台,访存性能受限明显。为了探究大规模访存密集型应用在太湖之光上的实际运行性能,我们选取了成功运行在多台世界领先的超级计算机上的GTC-P代码作为研究案例,该应用是等离子体物理中一款重要的科学应用。GTC-P代码在算法上基于Particle-In-Cell方法,包含六个主要计算模块,其中存在大量的密集访存以及不规则访存操作。我们先后使用了神威OpenACC和加速线程库两种并行编程方法对GTC-P在太湖之光上进行移植和优化,同时评估了两种方法的性能差异。我们发现OpenACC版本的性能受限于Charge函数中的大量不规则访存操作,与SW26010处理器的理论峰值性能存在巨大差距。我们进一步在加速线程库版本中进行了优化,针对不规则访存部分提出了2点优化方法,包括寄存器通信(RLC)和主从协同,使热点函数相比于OpenACC版本达到了 2.5倍的加速比。完成移植和优化后,我们将加速线程库版本的GTC-P代码扩展到了太湖之光的4,259,840个核心上,并与其他国际领先的超算平台进行了对比。基于上述研究工作,我们发现:1)使用神威OpenACC移植此类访存密集型的科学应用,其性能容易受限于从核的访存能力;2)在太湖之光上优化GTC-P中的不规则访存部分,设计基于寄存器通信的数据共享策略是提升性能的重要手段。