English version
Flux RSS
Accueil
Accueil > Compétences > Directions de recherche > Mécanique appliquée > Comment dépasser les limites de la parallélisation ?

Mécanique appliquée

Comment dépasser les limites de la parallélisation ?

Les avancées technologiques des dernières décennies en matière de processeurs, notamment les architectures multicœurs, ont fait progresser de façon significative les métiers de la simulation numérique et le calcul haute performances (HPC)a.

Les méthodes de parallélisation utilisées pour accroître la performance du calcul numérique sont utiles mais leur rendement décroît quand le degré augmente. Pour contourner cette limitation, les chercheurs d’IFPEN ont développé des approches pragmatiques.

Deux exemples, mis en œuvre respectivement sur les codes de calcul Grains3D et PeliGRIFF d’IFPEN, illustrent leur approche :

  • Le premier a consisté à développer des méthodes spécifiques (par ex. sur des techniques de décomposition de domaineb) de façon à optimiser le « rendement » des calculs HPC et ainsi éviter les surcoûts liés aux communications entre processeurs. Sur le plus gros système étudiéc, la performance obtenue sur 768 cœurs(1)(figure) a ainsi été de l’ordre de 91 % du cas idéal.
        
  • Une seconde méthode a reposé sur une stratégie multi-échelle(2), consistant à modéliser et à résoudre les problèmes physiques à petite échelle, puis à transférer, par cascade vers les grandes échelles, des données filtrées au moyen d’approches statistiques.

Cette démarche a été déployée avec succès dès 2015, dans le cadre du projet collaboratif ANR MORE4LESS, consacré à la modélisation multi-échelle des écoulements particulaires réactifs.

 

a - High Performance Computing.
  
b - Séparation en sous-problèmes couplés, définis sur des domaines de taille réduite formant une partition du domaine global
  
c - Environ 230 millions de particules fluidisées.
  
d - Normalisées par rapport à un nœud complet de 16 cœurs.

 

Contact scientifique :  abdelkader.hammouti@ifpen.fr

Article paru dans Science@ifpen n° 33 - Juin 2018

Publications

  1. A. D. Rakotonirina, A. Wachs, Grains3D, a flexible DEM approach for particles of arbitrary convex shape - Part II: Parallel implementation and scalable performance, Powder Technology, 2015, 154-172.
    >> DOI: 10.1016/j.powtec.2017.10.033
      
  2. A. Esteghamatian, F. Euzenat, A. Hammouti, M. Lance, A. Wachs, A stochastic formulation for the drag force based on multiscale numerical simulation of fluidized beds, International Journal of Multiphase Flow.
    >> DOI: 10.1016/j.ijmultiphaseflow.2017.11.003

 

L'espace Découverte vous propose des clés pour comprendre les enjeux énergétiques du 21ème siècle liés à un développement durable de notre planète.

Liste de liens

  • Imprimer la page