AstroPhi: программный комплекс для моделирования динамики астрофизических объектов на гибридных суперЭВМ, оснащенных ускорителями Intel Xeon Phi

Abstract

В статье представлен новый сверхмасштабируемый программный комплекс AstroPhi для моделирования динамики астрофизических объектов на гибридных суперЭВМ, оснащенных ускорителями Intel Xeon Phi. Численный метод решения газодинамических уравнений основан на специально адаптированной для реализации на множестве ускорителей комбинации метода крупных частиц и метода Годунова. Для решения уравнения Пуассона используется быстрое преобразование Фурье. Программная реализация была отдельно протестирована на газодинамических задачах, на задаче решения уравнения Пуассона и на классических задачах гравитационной газовой динамики. Показано ускорение программного комплекса при использовании ускорителей Intel Xeon Phi, уточнено понятие масштабируемости при использовании ускорителей. Представлены результаты моделирования коллапса астрофизических объектов. There is a new hydrodinamical code AstroPhi for modeling of astrophysical objects dynamics on hybrid supercomputer proposed. This software package is optimized for using with Intel Xeon Phi calculations accelerators. AstroPhi code is based on combination of Godunov and author’s FlIC numerical methods for solving of gas dynamics equations. Fast Fourier Transform was used for Poisson equation solution. AstroPhi was tested on gas dynamics problems, Poisson equation solution and classical gravitational gas dynamics problems. The results of this tests and results of gravitational collapse of astrophysical objects modeling proposed. The results of AstroPhi scalability based on Intel Xeon Phi runs are shown.