Acceleration of fusion plasma turbulence simulations using the mixed-precision communication-avoiding Krylov method

井戸村 泰宏; 伊奈 拓也*; Ali, Y.*; 今村 俊幸*

Proceedings of International Conference for High Performance Computing, Networking, Storage, and Analysis (SC 2020) (Internet), p.1318 - 1330, 2020/11

https://doi.org/10.1109/SC41405.2020.00097

5次元ジャイロ運動論モデルに基づく次世代核融合実験炉ITERのマルチスケールfull-シミュレーションは核融合科学において最も計算コストが大きい問題の一つである。本研究では、新しい混合精度省通信クリロフ法を用いてジャイロ運動論的トロイダル5次元オイラーコードGT5Dを高速化した。演算加速環境における大域的集団通信のボトルネックを省通信クリロフ法によって解決した。これに加えて、A64FXにおいて新たにサポートされたFP16SIMD演算を用いて設計された新しいFP16前処理により、反復(袖通信)の回数と計算コストの両方を削減した。富岳とSummitにおける1,440CPU/GPUを用いた1,000億格子のITER規模シミュレーションに対して、提案手法の処理性能は従来の非省通信クリロフ法に比べてそれぞれ2.8倍, 1.9倍高速化され、5,760CPU/GPUまで良好な強スケーリングを示した。

準静的多次元空間依存炉心動特性解析コードEUREKA-SPACE

稲辺 輝雄; 大西 信秋

JAERI-M 7183, 77 Pages, 1977/08

JAERI-M-7183.pdf:2.41MB

本計算プログラムは、軽水炉において反応度の外乱が生じた場合の、炉心の核熱水力的過渡応答を解析するための準静的多次元空間依存動特性計算コードである。本計算プログラムは以下のような特徴を有している。(1)炉心内の中性子束分布および出力分布を準静的に取扱い、指定した時刻または燃料温度の増加量に応じて温度依存の核定数を用いて計算する。また、計算体系は2次元(R-Z)および3次元(X-Y-Z)が可能である。(2)熱水力計算は、炉心を最大5領域に分割し、それぞれの領域について、燃料および冷却材の熱水力挙動を求める。(3)フイードバック効果として、ドップラー効果、l減速材温度効果、ポイド効果および破覆間の熱膨張による効果が考慮することができる。本計算プログラムは、FORTRAN-IVによって書かれており、FACOM-2305およびCDC-6600用が用意されている。