核融合シミュレーションコードのGPUクラスタにおける高性能実装

High performance implementation of nuclear fusion simulation code on GPU cluster

松本 和也; 朝比 祐一*   ; 伊奈 拓也; 井戸村 泰宏   

Matsumoto, Kazuya; Asahi, Yuichi*; Ina, Takuya; Idomura, Yasuhiro

核融合プラズマ流体解析コードGT5Dの主要計算カーネルをGPUクラスタにおいて実装し、性能評価を行った結果を述べる。本研究ではコード内で性能ボトルネックとなっている反復法行列ソルバに対してGPU上でのチューニングを行い、実測性能とルーフラインモデルにより算出した達成可能な実効性能との比較をする。また、複数GPUを使用するためにGPU間直接通信技術を用いた実装についても述べる。

We present the implementation and performance evaluation results of the plasma physics simulation code called GT5D on a GPU cluster. In this study, an iterative matrix solver, which is identified as a performance bottleneck in the code, is tuned on the GPU. The measured performance is compared with attainable performance calculated by the roofline model. Additionally, we show the implementation with direction communications between GPUs for utilizing many GPUs.