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ジャイロ運動論的full-fオイラーコードGT5Dにおけるエクサスケール計算技術開発

Development of Exa-scale computing techniques in gyrokinetic toroidal 5D full-f Eulerian code GT5D

井戸村 泰宏   

Idomura, Yasuhiro

ポスト京重点課題において開発を進めているジャイロ運動論的full-fオイラーコードGT5Dにおけるエクサスケール計算技術を紹介する。ITERにおける核燃焼プラズマ解析に向けて、運動論的電子や多種イオン系イオンを含む物理モデルの拡張が進められてきた。この核燃焼プラズマモデルをITER規模で計算するにはエクサスケール計算が必須となる。これを実現する上で、省電力のメニーコアプロセッサを使いこなす技術や演算加速によって顕在化する通信処理のボトルネックを回避する技術が必要となる。講演では、上記課題の解決に向けて開発を進めてきた、メニーコア最適化技術、通信隠蔽技術、省通信アルゴリズムに関して議論し、プラズマシミュレータ等、最新のメニーコア計算機における性能評価を示す。

We discuss Exa-scale computing techniques for the gyrokinetic toroidal 5D full-f Eulerian code GT5D, which have been developed under the Post-K project. Towards burning plasma simulations in ITER, we have extended physics models including kinetic electrons and multi-species ions. To compute the burning plasma model at the ITER scale, we need Exa-scale computing. To this end, techniques for utilizing many core processors with low power consumption and avoiding communication bottlenecks, which are revealed by accelerated computation. In this talk, we explain many core optimization techniques, communication overlap techniques, and communication-avoiding algorithms, which have been developed to resolve the above issues, and show their performance evaluations on the latest many core platforms such as the Plasma Simulator.

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