縦方向計算コードBLonDのGPUバックエンドのベンチマーク

Benchmarking GPU backend of longitudinal simulation code BLonD

足立 恭介   ; 田村 文彦   ; 野村 昌弘  ; 島田 太平 ; 宮越 亮輔*; 沖田 英史  ; 吉井 正人*; 大森 千広*; 清矢 紀世美*; 原 圭吾*; 長谷川 豪志*; 杉山 泰之*

Adachi, Kyosuke; Tamura, Fumihiko; Nomura, Masahiro; Shimada, Taihei; Miyakoshi, Ryosuke*; Okita, Hidefumi; Yoshii, Masahito*; Omori, Chihiro*; Seiya, Kiyomi*; Hara, Keigo*; Hasegawa, Katsushi*; Sugiyama, Yasuyuki*

欧州原子核研究機構(CERN)により開発が進められているシミュレーションコードBLonDは、ビーム進行方向(縦方向)の運動を正確に計算する能力と優れた拡張性を有している。先行研究により、J-PARC 3GeVシンクロトロン(RCS)における縦方向のビーム挙動をよく再現するモデルを構築することができることが確かめられ、現在は安定したビーム運転のために活用されている。近年、J-PARCではビームのさらなる大強度化に向けた検討を進めている。大強度ビームにおいては、空間電荷効果といったビーム粒子間の相互作用を考慮したビーム挙動の評価が重要となるが、BLonDでは特に空間電荷効果を含めたシミュレーションに計算時間が長くかかることが課題となっていた。最新のBLonDではGPUバックエンドによるシミュレーションの高速化が可能となった。本発表では、RCSの縦方向シミュレーションを主な題材として、BLonD GPUバックエンドの評価を行った結果について報告する。

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