超並列惑星磁気圏電磁流体シミュレーションに向けた隣接通信の効率化

• Item type: Symposium(1)
• 公開日: 2012-01-17
• タイトル: 超並列惑星磁気圏電磁流体シミュレーションに向けた隣接通信の効率化
• タイトル / 言語: en
• タイトル: Efficient near-neighbor communication for massively parallel magnetohydrodynamics simulation of planetary magnetosphere
• 言語: jpn
• キーワード / 主題Scheme: Other
• キーワード / 主題: ネットワーク
• 資源タイプ / 資源タイプ識別子: http://purl.org/coar/resource_type/c_5794
• 資源タイプ: conference paper
• 著者所属: 九州大学情報基盤研究開発センター／独立行政法人科学技術振興機構, CREST
• 著者所属: 名古屋大学太陽地球環境研究所
• 著者所属: 九州大学情報基盤研究開発センター／独立行政法人科学技術振興機構, CREST
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): Research Institute for Information Technology, Kyushu University / JST, CREST
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): Solar Terrestrial- Environment Laboratory, Nagoya University.
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): Research Institute for Information Technology, Kyushu University / JST, CREST
• 著者名: 深沢, 圭一郎; 梅田, 隆行; 南里, 豪志
• 著者名(英): Keiichiro, Fukazawa; Takayuki, Umeda; Takeshi, Nanri
• 論文抄録 / 内容記述タイプ: Other
• 論文抄録 / 内容記述: 惑星磁場の勢力範囲である磁気圏は非常に巨大であり、一般にプラズマを流体として扱う電磁流体（MHD）方程式を用いてシミュレーションが行われる．MHDシミュレーションは一般の流体に電磁場を考慮したシミュレーションになるため、並列計算時には隣接通信が主に用いられる．我々が現在ターゲットにしている解像度での惑星磁気圏シミュレーションでは超並列計算が必須であるが、10,000並列近くでは、並列化効率が5%程度下がることが確認されている．そのため、隣接通信を高効率に行うことが求められている．そこで我々はシミュレーション中の計算ステップをまたいで通信をまとめることで、通信量を減らさずに通信回数を減らす手法を考え、その性能を、実アプリケーションを用いて評価した．その結果、通信回数を半分にすることで並列化効率が約2％上昇し99％になることを確認した．また新しい手法では計算量が多くなる場合や並列数が増えても並列化効率の劣化が今までの手法に比べて少ない事も確認された．惑星磁気圏の計算では大領域を長時間計算することから、この違いは非常に効果的であると考えられる．
• 論文抄録(英) / 内容記述タイプ: Other
• 論文抄録(英) / 内容記述: The planetary magnetosphere, which is an area of influence in its intrinsic magnetic field, has a huge configuration and is simulated using the magnetohydrodynamics (MHD) equations. MHD simulation consists of the neutral fluid dynamics including the magnetic and electric field thus the near-neighbor communication is dominated in the parallel computing basically. It is necessary to perform the massively parallel calculation for our targeted resolution of simulation, however, it is found that the parallel efficiency decreases with almost 10,000 cores. Thus it is required to do near-neighbor communication efficiently in such parallel calculation. In this study we introduce the efficient communication method to pack the communication over the multiple calculation steps to our MHD simulation model and evaluate its performance. As the result, we obtain the 2% increase of parallel efficiency and it reaches 99% to reduce the number of communication to half. In addition we found that the new communication method is robust to the degradation of parallel efficiency in increasing the number of parallel calculation processes. These are effective for the simulation of planetary magnetosphere because it requires the large number of gird and long calculation time.
• 書誌情報: ハイパフォーマンスコンピューティングと計算科学シンポジウム論文集; 巻 2012, p. 101-106, 発行日 2012-01-17
• 出版者 / 言語: ja
• 出版者: 情報処理学会