Особенности проведения экзафлопс-расчетов в физике плазмы

Аннотация

Использование экзафлопс-вычислений для задач физики плазмы принципиально необходимо в тех случаях, когда требуется получить высокоточный численный результат для неравновесной плазмы. Предложен подход для достижения экзафлопс-производительности с помощью суперЭВМ гибридной архитектуры при проведении расчетов на основе метода частиц в ячейках для задач физики плазмы. В настоящий момент производительность составляет 0.8 Teraflops на одну карту Tesla на этапе движения модельных частиц, так что оценка производительности суперкомпьютера Tianhe-1A составляет 5.6 Petaflops, что вдвое превышает производительность на тесте пакета LINPACK. Таким образом, при дальнейшем увеличении мощности гибридных суперЭВМ производительность порядка 1 экзафлопс может быть достигнута в приложениях метода частиц в ячейках. Это означает, что расчеты соответствующей размерности могут быть проведены, но вполне вероятно, что существующие системы хранения и пересылки данных не дадут возможности хранить, обрабатывать и визуализировать результаты экзафлопс-вычислений. Приведены оценки размерности данных в экзафлопс-расчетах в задачах физики плазмы, а также мощностей, необходимых для обработки результатов. Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (коды проектов 09-02-01131 и 11-01-00249), а также интеграционных проектов СО РАН № 103, № 113 и № 26. Статья рекомендована к печати Программным комитетом Международной суперкомпьютерной конференции «Научный сервис в сети Интернет: экзафлопсное будущее» ((http://agora.guru.ru/abrau2011)).