2020 Fiscal Year Research-status Report
Systematic study of core collapse supernova simulations on many-core computers
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19K03837
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| Research Institution | High Energy Accelerator Research Organization |
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Principal Investigator |
松古 栄夫 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 計算科学センター, 助教 (10373185)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
住吉 光介 沼津工業高等専門学校, 教養科, 教授 (30280720)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 超新星爆発シミュレーション / 高性能計算 / GPU / PEZY-SC / SX-Aurora |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度には昨年度に引き続き、球対称(1次元空間座標)でのニュートリノ輻射-流体力学コード、及び 3次元Boltzmann方程式ソルバーの高速化を行った。昨年度購入したGPU搭載計算サーバやKEKに設置されているPezy-SCプロセッサを搭載した Suiren Blue, Suiren2 システムを利用し、演算アクセラレータへのオフロードを行うコードを整備した。PEZY-SCプロセッサでの結果については、国際会議プロシーディング(査読有)として報告を行った。
KEKのベクトル型計算機 NEC SX-Aurora TSUBASA に対しても、これらのコードの性能評価を行い、高速化を進めている。筑波大学-東京大学の Oakforest-PACS (Intel Xeon Phi KNL), 理研の富岳など、最新のSIMDアーキテクチャに対しても同様の研究を行った。これらはメニーコアの特長を共有しているが、最適化手法には違いがある。元のコードは Fortran で記述されているが、ボトルネックである線形方程式の解法部分をC言語でのコードとして抜き出し、データレイアウトやループ構造の変更、SIMD演算命令に対応するintrinsicの利用がどの程度高速化に寄与するかを定量的に評価した。
また、早稲田大学を中心に進められている超新星爆発シミュレーション研究のグループに参加し、Oakforest-PACSや富岳での大規模数値シミュレーションによる研究を行った。成果として、高密度物質の状態方程式の影響、3次元計算によるポストバウンス後の計算、一般相対論的効果を取り入れたシミュレーションに関する論文が公表された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
計算コードの演算アクセラレータへのオフロードによる高速化については、概ね目標通りの性能が得られている。昨年度導入したGPUサーバも既に計算や解析に利用できている。解像度の高い計算を行う準備を進めている。ベクトル計算機や富岳などのSIMDタイプの計算機についても、性能評価と高速化の環境を整備できた。
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| Strategy for Future Research Activity |
2021年度には、実際の高精度計算を行うことと、コードを高速化のためのコード生成スクリプトの開発を計画している。シミュレーションに関しては、球対称系での解像度の高い計算と、2次元、3次元での大規模計算の準備的な計算を進める予定である。コード生成スクリプトについては、元の一般的なコードから、各アーキテクチャに対応したコードをある程度自動的に生成し、そこからのチューニングの基盤にするような手法の開発を目指している。そのためにこれまでに高速化したコードの構造を分析しているところである。
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| Causes of Carryover |
2020年度はCOVID19のため研究会や打ち合わせ等による出張をまったく行わず、旅費として予定していた経費が未使用となった。
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Research Products
(5 results)
