Development of gyrokinetic toroidal 5D full-f Eulerian code GT5D on Helios and K-computer

ヘリオスおよび京コンピュータにおけるジャイロ運動論的トロイダル5次元full-fオイラーコードGT5Dの開発

井戸村 泰宏   

Idomura, Yasuhiro

本講演では、IFERC-CSCプロジェクト期間中にヘリオスおよび京コンピュータにおいて推進してきたジャイロ運動論的トロイダル5次元full-fオイラーコードGT5Dの開発、および、そのプラズマ乱流研究への応用に関する成果を概説する。プロジェクトの前半期間では、主に、イオン温度勾配駆動(ITG)乱流の数値実験の大規模化に向けた計算機技術開発を行い、先進的な通信隠蔽手法によって京コンピュータ全系規模の強スケーリングを達成した。これによってITER規模のITG乱流数値実験を実現し、イオン熱輸送の装置サイズスケーリングを明らかにした。プロジェクト後半では捕捉電子モード(TEM)乱流の数値実験に向けた新たな運動論的電子モデルの開発を行い、電子変調加熱実験における運動量輸送の機構を解明した。

This talk reviews the development of the gyrokinetic toroidal five dimensional full-f Eulerian code GT5D, and its application to plasma turbulence research, which have been conducted on the Helios supercomputer and the K-computer during the IFERC-CSC project. In the former half period, computing techniques were developed towards larger scale ion temperature gradient driven turbulence simulations, and strong scaling over the full system of the K-computer was achieved by advanced communication overlap techniques. In the latter half period, a new kinetic electron model was developed towards trapped electron mode turbulence simulations, and a mechanism of momentum transport in electron heating modulation experiments was clarified.