Abstract

In this paper we propose a research of AstroPhi code for numerical simulation of astrophysical flows at Intel Xeon Phi supercomputers. The co-design of a computational astrophysics model are described. The parallel implementation and scalability tests of the AstroPhi code are presented. The results of simulation of interaction between intergalactic wind and a disk galaxy are provided. For AstroPhi code a 134x speed-up with one Intel Xeon Phi accelerator and 75% weak scaling efficiency on 224x Intel Xeon Phi accelerators was obtained. We got peak of performance on a 7168 X 1024 X 1024 mesh size by means 53760 RSC PetaStream threads.

Highlights

  • В работе представлены исследования кода AstroPhi для численного моделирования астрофизических течений на гибридных суперЭВМ, оснащенных ускорителями Intel Xeon Phi

  • In this paper we propose a research of AstroPhi code for numerical simulation of astrophysical flows at Intel Xeon Phi supercomputers

  • Kulikov I.M., Chernykh I.G., Vorobyov E.I., Snytnikov A.V., Weins D.V., Moskovsky A.A., Shmelev A.B., Protasov V.A., Serenko A.A., Nenashev V.E., Vshivkov V.A., Rodionov A.S., Glinsky B.M., Tutukov A.V. Numerical Hydrodynamics Simulation of Astrophysical Flows at Intel Xeon Phi Supercomputers

Read more

Summary

Концепция со-дизайна вычислительной схемы

Главный фокус наших исследований направлен на моделирование динамики галактик. Поэтому численная модель астрофизических течений ориентирована в основном на описание компонент галактик и подсеточных процессов. Расссмотрим основные этапы со-дизайна численных моделей для решения астрофизических проблем. Такой способ описания бесстолкновительной компоненты позволяет позволяет сформулировать термодинамически согласованную модель звездообразования и эффекта от взрыва сверхновых. Особенностью математической формализации является описание газовой и бесстолкновительной компонент галактик с помощью системы гиперболических уравнений. Мы можем сформулировать единый численный метод решения гиперболических уравнений. Используемые структуры данных в случае решения гиперболических уравнений полностью согласуются с выбором расчетных сеток. Основным из трендов современного численного решения гиперболических уравнений является технология по-. В случае использования регулярных структур данных может быть описана технология комфорных подвижных сеток, которая позволяет эффективно моделировать большое число задач механики сплошной среды. Организация вычислений в оригинальном методе позволяет исключить взаимодействие между нитями в рамках одного ускорителя на основных этапах метода, либо сводить такие вычисления к минимуму.

Код AstroPhi
Описание численного метода
Декомпозиция расчетной области
Шаблоны программирования для Intel Xeon Phi
Шаблоны сетевых взаимодействий
Исследование производительности
Моделирование образования крупномасштабных космологических структур
Моделирование образования спиральных рукавов галактик
Full Text
Published version (Free)

Talk to us

Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have

Schedule a call