Заседание семинара "Высокопроизводительные вычисления" 10.12.2020 в 14-00. "Высокопроизводительная реализация метода частиц в ячейках в коде PICADOR для численного моделирования лазерной плазмы", Мееров Иосиф Борисович

Численное моделирование взаимодействия мощных лазерных импульсов с различными мишенями методом частиц в ячейках – одна из востребованных областей вычислительной физики. Решение актуальных задач в этой области требует значительных вычислительных ресурсов, что мотивирует развитие методов и приемов, направленных на эффективное использование потенциала современных суперкомпьютеров. Для достижения приемлемой производительности соответствующих программных средств необходимо эффективно распараллелить код на разных уровнях вычислительной системы: на распределенной памяти, на общей памяти, с использованием инструкций SIMD. Несмотря на потенциал параллелизма, изначально заложенный в метод частиц в ячейках, в некоторых приложениях возникает потребность в применении специальных схем балансировки вычислительной нагрузки, вызванной существенно неоднородным и динамически изменяющимся распределением макрочастиц в вычислительной области. В докладе будет рассказано об опыте разработки параллельного программного комплекса PICADOR, предназначенного для суперкомпьютерного моделирования лазерной плазмы, основных проблемах производительности и распараллеливания, а также возможных методах их решения. Основное внимание будет уделено вопросам балансировки вычислительной нагрузки в системах с общей памятью.