HaloスレッドとHalo関数を用いたMHDシミュレーションの高効率並列化

• Item type: Symposium(1)
• 公開日: 2017-05-29
• タイトル: HaloスレッドとHalo関数を用いたMHDシミュレーションの高効率並列化
• タイトル / 言語: en
• タイトル: High efficiency parallel computation of MHD simulation with Halo thread and Halo functions
• 言語: jpn
• 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: 京都大学学術情報メディアセンター／CREST, JST
• 著者所属: 九州大学情報基盤研究開発センター／CREST, JST
• 著者所属: 九州先端科学技術研究所／CREST, JST
• 著者所属: 大分大学工学部知能情報システム工学科／CREST, JST
• 著者所属: 九州大学情報基盤研究開発センター／CREST, JST
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): Academic Center for Computing and Media Studies, Kyoto University / JST, 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): Institute of Systems, Information Technologies and Nanotechnologies / JST, CREST
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): Department of Computer Science and Intelligent Systems, Oita University / JST, CREST
• 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; 森江, 善之; 曽我, 武史; 高見, 利也; 南里, 豪志
• 著者名(英): Keiichiro, Fukazawa; Yoshiyuki, Morie; Takeshi, Soga; Toshiya, Takami; Takeshi, Nanri
• 論文抄録 / 内容記述タイプ: Other
• 論文抄録 / 内容記述: プラズマを流体的に解く MHD （電磁流体） シミュレーションは，ステンシル計算であり，計算を行う点の周辺データを利用して計算を進めるため，並列化に伴いいわゆる Halo （袖） 通信が発生する．この Halo 通信に伴い，通信データのパック / アンパックやプロセス間での同期も必要となり，並列数が大きくなるにつれて，並列化効率の劣化が無視できなくなってきている．そこで，我々は 「計算」 と 「通信が必要な計算と通信」 を分け，「通信が必要な計算と通信」 を担当する Halo スレッドを MHD シミュレーションに導入した．この結果，ある条件下では Halo スレッド導入により並列計算性能効率の向上を確認できた．さらに，この Halo スレッド上の 「通信が必要な計算と通信」 は通信が終わらなければ，計算を行えない処理であり，非効率であったため，Halo 通信自体を効率的に行え，通信と計算をパイプライン的に行うことを可能とする Halo 関数を開発し，MHD シミュレーションに導入した．これを利用した性能評価では，Halo スレッドでの計算時間が減り，通信と計算のパイプライン処理の効果が確認された．
• 論文抄録(英) / 内容記述タイプ: Other
• 論文抄録(英) / 内容記述: Magnetohydrodynamic (MHD) simulation is stencil code and often used to study the macro scale plasma. The stencil computation requires the neighboring data to proceed the calculation. Thus, the Halo communication is needed in parallel computation. It is important for the parallel scalability of stencil computation to decrease the Halo communication time. In this study, we introduce the Halo thread which covers the communication and calculation in the halo region to MHD simulation and examine the effects of Halo thread. It seems that the calculation performance will be worse due to the decrease of calculation thread using the Halo thread, but we obtain the good performance depending on the number of thread and size of grid in the MHD simulation. In addition, we develop the Halo communication functions which perform the Halo communication and related calculation effectively and introduce the functions to the MHD simulation code. As the results, we have obtained good performances and confirmed the decrease of elapse time in the Halo thread.
• 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 2017, p. 36-43, 発行日 2017-05-29
• 出版者 / 言語: ja
• 出版者: 情報処理学会