GPU acceleration of tracer dispersion simulation using the locally mesh-refined lattice Boltzmann method

局所細分化格子ボルツマン法を用いたトレーサー拡散解析のGPU高速化

小野寺 直幸   ; 長谷川 雄太   ; 朝比 祐一   ; 井戸村 泰宏   ; 下川辺 隆史*; 青木 尊之*

Onodera, Naoyuki; Hasegawa, Yuta; Asahi, Yuichi; Idomura, Yasuhiro; Shimokawabe, Takashi*; Aoki, Takayuki*

放射性物質の拡散解析をリアルタイムに行うことは、核セキュリティの観点から非常に重要である。そのような課題に対して、我々の研究グループでは格子ボルツマン法に対して、ブロック型適合細分化格子法を適用した拡散解析コードCityLBMを開発した。CityLBMは、36台のNVIDIA V100を利用することで、2m解像度4km四方のリアルタイム解析が可能である。本発表では、このコードを東京大学のスーパーコンピュータWisteria/BDEC-01の最新のAmpereアーキテクチャに最適化し、その実行性能を示す。

A real-time simulation of the environmental dynamics of radioactive substances is very important from the viewpoint of nuclear security. We develop a tracer dispersion simulation code named CityLBM based on a Lattice Boltzmann Method (LBM) with a block-based Adaptive Mesh Refinement (AMR) method. We have currently achieved a real time simulation over a 4 km square area with 2-m resolution using 36 V100 GPUs. In this presentation, we will optimize this code for the latest Ampere architecture on Wisteria/BDEC-01, and show its execution performance.