Принципы построения программного комплекса для моделирования физических процессов на гибридных вычислительных системах (на примере комплекса GIMM_FPEIP)

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

В работе обсуждается проблема проектирования программных комплексов, предназначенных для моделирования физических процессов на вычислительных системах с гибридной архитектурой, сформулированы принципы построения таких комплексов и приведен пример их реализации на базе комплекса GIMM_FPEIP. Приводится описание процедуры построения программного комплекса GIMM_FPEIP для моделирования теплофизических процессов, протекающих в материалах при облучении их пучками тяжёлых ионов. Построение комплекса GIMM_FPEIP реализовано в соответствии с предъявляемыми требованиями, исходя из интегрируемости GIMM_FPEIP в сложную иерархическую структуру GIMM_NANO и специфики решаемой физической задачи. В состав комплекса GIMM_FPEIP входят вычислительные модули, реализующие параллельные алгоритмы на основе технологий MPI и CUDA, и предназначенные для проведения расчётов на гибридных вычислительных системах. В комплекс GIMM_FPEIP заложена возможность подключать новые вычислительные модули и расширять существующую базу данных физических параметров. При построении комплекса применён модульный подход к структуре комплекса. Это позволило часть общих модулей реализовать в виде отдельных библиотек с возможностью их использования в других программных комплексах. В частности, с использованием этого подхода был создан комплекс 3D моделирования GIMM_FPEIVE. Комплексы GIMM_FPEIP и GIMM_FPEIVE были протестированы на многоядерном кластере ЦИВК ОИЯИ, гибридном вычислительном комплексе К100 (ИПМ им. М.В. Келдыша) и суперкомпьютере «Ломоносов» (МГУ им М.В. Ломоносова).

Об авторах

Евгений Игоревич Александров

Объединённый институт ядерных исследований

Email: aleksand@jinr.ru
Лаборатория информационных технологий

Илькизар Валиевич Амирханов

Объединённый институт ядерных исследований

Email: camir@jinr.ru
Лаборатория информационных технологий

Елена Валериевна Земляная

Объединённый институт ядерных исследований

Email: elena@jinr.ru
Лаборатория информационных технологий

Пётр Валентинович Зрелов

Объединённый институт ядерных исследований

Email: zrelov@jinr.ru
Лаборатория информационных технологий

Максим Игоревич Зуев

Объединённый институт ядерных исследований

Email: zuevmax@jinr.ru
Лаборатория информационных технологий

Виктор Владимирович Иванов

Объединённый институт ядерных исследований

Email: ivanov@jinr.ru
Лаборатория информационных технологий

Дмитрий Владимирович Подгайный

Объединённый институт ядерных исследований

Email: podgainy@jinr.ru
Лаборатория информационных технологий

Нил Ратан Саркар

Объединённый институт ядерных исследований

Email: sarker@jinr.ru
Лаборатория информационных технологий

Иброхим С Сархадов

Объединённый институт ядерных исследований

Email: ibrohim@jinr.ru
Лаборатория информационных технологий

Оксана Ивановна Стрельцова

Объединённый институт ядерных исследований

Email: strel@jinr.ru
Лаборатория информационных технологий

Зафар Камаридинович Тухлиев

Объединённый институт ядерных исследований

Email: zafar@jinr.ru
Лаборатория информационных технологий

Зариф Алимжонович Шарипов

Объединённый институт ядерных исследований

Email: zarif@jinr.ru
Лаборатория информационных технологий

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).