Le Calcul Haute Performance au Cerfacs

Le calcul haute performance irrigue toutes les activités du Cerfacs.

Evolution Top500

Depuis que le Top500 inventorie les super-calculateurs les plus puissants du monde, on constate que leur puissance crête est décuplée tous les quatre ans. Cette évolution impressionnante permet l’étude par le biais de la simulation numérique des phénomènes toujours plus complexes de façon plus réalistes à condition de savoir exploiter les nouvelles technologies génératrices de ces accroissements de puissance.
L’ensemble du spectre des domaines de recherche du Cerfacs bénéficie de l’apport de ces performances : par exemple la simulation des moteurs et turbines, l’ étude des phénomènes d’aéro-acoustique, l’ analyse prospective des changements climatiques, le développement de nouvelles méthodes algorithmiques adaptées au super-calcul.

 Veille technologique

Une part importante de l'activité HPC (High Performance Computing) anticipe l’adaptation des codes et méthodes aux architectures en devenir par :

• une veille technologique permanente sur les architectures des supercalculateurs et des logiciels
• l'optimisation continue des performances des codes
• l'adaptation ou la refonte des applications existantes pour les préparer aux nouvelles architectures
• le développement de nouveaux outils numériques et de nouvelles méthodes

Collaborations

• collaborations étroites avec les fournisseurs de technologies avancées
  • Collaborations étroites avec INTEL concernant l’optimisation du code AVBP en vue de son utilisation sur technologies ManyCores,
  • Collaborations étroites avec IBM et Nvidia concernant le portage d’applications dans l’environnement IBM Power et GPU Nvidia,
  • Collaborations en cours avec Lenovo concernant l’optimisation d’AVBP et sa préparation aux technologies futures,
• activités régulières de portage et d’optimisation sur les configurations les plus diverses
  • Le Cerfacs a depuis 2014 le label « Intel Parallel Computing Centers (Intel IPCC) »
• relations étroites avec les centres de calcul nationaux et internationaux
  • Participation régulière aux périodes de VSR qui précèdent la mise en production de grands calculateurs. En 2015 avec le support de GENCI, plusieurs grands challenges du Cerfacs démontré les capacités des configurations Occigen du CINES et Turing de l’Idris permettant d’aborder de nouveaux défis scientifiques,
  • Conventions de collaborations en cours avec le CEA et le CINES.
• accès aux plus importantes configurations mondiales pour y déployer les simulations frontières les plus ambitieuses à travers des programmes internationaux (ex. : Prace et Incite).

Illustrations

• Séquence d'allumage paramétrique d'un bruleur aéronautique. Grand Challenge réalisé sur l'IBM Blue Gene de l'Idris.- D. Barré, L. Esclapez, G. Staffelbach, L.Y.M Gicquel, E. Riber, B. Cuenot

Parametric ignition sequence of an aeronautical burner. Grand Challenge executed on IBM Blue Gene at Idris. D. Barré, L. Esclaffez, G. Staffelbach, L.Y.M. Gicquel, E. Riber, B. Cuenot.

• Cyclone (ici sur Madagascar) visualisé par le champ instantané d’OLR (Outgoing Longwave Radiation, exprimé en W/m2) produit sur la machine PRACE CURIE grâce au modèle NEMO-WRF. Le Cerfacs a participé à l’assemblage de ce modèle dans le cadre du projet ANR PULSATION.

Numerical cyclone

•  Prédiction d'explosions dans des milieux confinés. Projet INCITE 2014, Argonne National Lab. – D. Barré, P. Quillatre, O. Vermorel, G. Staffelbach, D. Veynante, T. Poinsot

Explosions in building