Численное гидродинамическое моделирование астрофизических течений на гибридных суперЭВМ, оснащенных ускорителями Intel Xeon Phi

Abstract

В работе представлены исследования кода AstroPhi для численного моделирования астрофизических течений на гибридных суперЭВМ, оснащенных ускорителями Intel Xeon Phi. Описан со-дизайн вычисли- тельной модели для описания астрофизических объектов. Детально описаны особенности параллельной реализации и исследования производительности кода AstroPhi. Представлены результаты моделирования взаимодействия межгалактического ветра и дисковой галактики. Для кода AstroPhi было достигнуто 134- кратное ускорение в рамках одного ускорителя Intel Xeon Phi, 75-процентная масштабируемость при использовании 224 ускорителей Intel Xeon Phi. На расчетной сетке 7168 \times 1024 \times 1024 было достигнуто 47 процентов от пиковой скалярной производительности ускорителя Intel Xeon Phi при использовании 53760 нитей. In this paper we propose a research of AstroPhi code for numerical simulation of astrophysical flows at Intel Xeon Phi supercomputers. The co-design of a computational astrophysics model are described. The parallel implementation and scalability tests of the AstroPhi code are presented. The results of simulation of interaction between intergalactic wind and a disk galaxy are provided. For AstroPhi code a 134x speed-up with one Intel Xeon Phi accelerator and 75% weak scaling efficiency on 224x Intel Xeon Phi accelerators was obtained. We got peak of performance on a 7168 \times 1024 \times 1024 mesh size by means 53760 RSC PetaStream threads.