Параллельные высокоточные алгоритмы на неструктурированных сетках для моделирования сжимаемых турбулентных течений на гибридных суперкомпьютерах
Номер гранта: | 12-01-33022 |
Область научного знания: | математика, механика, информатика |
Тип конкурса: | (мол_а_вед)(мол_а_вед) конкурс на лучшие научные проекты, выполняемые ведущими молодежными коллективами |
Год выполнения: | 2012г. |
Руководитель: | Горобец А.В. |
Статус заявки: | поддержана |
Аннотация к заявке:
Проект посвящен разработке эффективных параллельных алгоритмов для крупномасштабных расчетов задач газовой динамики и аэроакустики на гибридных (гетерогенных) вычислительных системах, высокая производительность которых обусловлена применением массивно-параллельных ускорителей. Наиболее распространенным типом таких ускорителей в настоящее время являются графические процессоры GPU (Graphics Processing Units).
Рассматривается класс алгоритмов для моделирования сжимаемых турбулентных течений в областях сложной геометрии с использованием численных схем повышенного порядка аппроксимации на неструктурированных тетраэдральных и гибридных сетках. Основная область применения данных алгоритмов – крупномасштабные суперкомпьютерные расчеты фундаментальных задач аэродинамики, целью которых являются исследования сложных физических явлений, таких как турбулентность и генерация шума турбулентными течениями.
Для того чтобы эффективно использовать различные архитектуры вычислительных систем, как существующих, так и перспективных, предлагается многоуровневая параллельная модель, сочетающая принципиально различные типы параллелизма. На первом уровне будет использоваться MPI для объединения узлов в рамках модели с распределенной памятью, на втором уровне – OpenMP для модели с общей памятью внутри многоядерных узлов. На третьем уровне, на котором сосредоточены основные усилия проекта, посредством открытого вычислительного языка OpenCL будут задействованы массивно-параллельные ускорители. OpenCL поддерживается основными производителями оборудования (в том числе Intel, AMD, IBM, NVIDIA, Apple, Sony), что позволит задействовать не только GPU NVIDIA и AMD/ATI, но и другие типы ускорителей, такие как Intel MIC, CELL, без переписывания заново реализации под новую архитектуру.