HICFD – Hocheffiziente Implementierung vonCFD-Codes für HPC-Many-Core-Architekturen

Bei dem Forschungsprojekt HICFD handelt es sich um ein Verbundprojekt des vom Bundesministerium fur Bildung und Forschung geforderten Programms „IKT 2020 – Forschung und Innovation“. Das Forschungsprojekt hat zum Ziel, neue Methoden und Werkzeuge zur Analyse und Optimierung des Leistungsvermogens stromungsmechanischer, paralleler Programme auf Hochleistungsrechnern mit Prozessoren mit einer Vielzahl von Kernen zu entwickeln und diese exemplarisch auf die stromungsmechanischen Codes TAU und TRACE des Projektpartners DLR anzuwenden. Die wesentlichen Ziele des Projektes werden in dieser Arbeit vorgestellt. Das Leistungsvermogen stromungsmechanischer, paralleler Programme soll in diesem Projekt durch eine optimale Ausnutzung aller Parallelitatsebenen verbessert werden. Auf der obersten Ebene (MPI) soll eine intelligente Gitteraufteilung den Lastausgleich zwischen den MPI-Prozessen verbessern. Fur blockstrukturierte Gitter soll hier ein Multi-Core-kompatibles Partitionierungswerkzeug entwickelt werden. Auf der Ebene der Multi-Core-Architektur sollen exemplarisch fur die beiden Stromungsloser TAU und TRACE hochskalierende hybride OpenMP/MPI-Verfahren implementiert werden. Auf Prozessorkern- Ebene soll ein Praprozessor entwickelt werden, der die komfortable Nutzung paralleler SIMD-Einheiten („Single Instruction Multiple Data“) auch fur komplexe Anwendungen ermoglicht. Um zu uberprufen, in welchem Umfang die Anwendung des Praprozessors das Leistungsvermogen paralleler Programme beeinflusst, soll die Leistungsanalyse-Software Vampir in Richtung SIMD erweitert werden.