RISC: HPC Expertise beflügelt die Forschung
15.12.2016
Software-ExpertInnen aus der Abteilung Industrial Software Applications "beflügeln" die industrielle Forschung: Sie sorgen für die Optimierung von Simulationsprogrammen. High Performance Computing (HPC) ist als Schlüsseltechnologie zum Erkenntnisgewinn in zahlreichen wissenschaftlichen Disziplinen von Nanotechnologie bis Astrophysik, aber auch zur Lösung komplexer industrieller Aufgabenstellungen, wie etwa der Entwurfsoptimierung im Flugzeugbau, nicht mehr weg zu denken.
Die EU Forschungs-Infrastruktur PRACE (http://www-prace-ri.eu/) ermöglicht es Wissenschaftlern aller Domänen, Europas leistungsfähigste Supercomputer für bahnbrechende wissenschaftliche Simulationen zu nutzen. Österreich wird bei dieser EU Initiative durch die Johannes Kepler Universität vertreten, wobei die inhaltlichen Aufgaben vom RISC Institut und der RISC Software GmbH aus dem Softwarepark Hagenberg bearbeitet werden.
Im Rahmen von „PRACE Preparatory Access“ unterstützt die RISC Software GmbH Forscherteams aus ganz Europa mit HPC-Expertise bei der software-technischen Optimierung von Simulationsprogrammen. Nach zwei sehr erfolgreichen Kooperationen mit dem „Centre for mathematical Plasma Astrophysics“ der Universität Leuven (Belgien) und dem Physik-Institut der Polnischen Akademie der Wissenschaften in Warschau kann die RISC Software GmbH nun auch bei der Betreuung eines dritten Projekts auf äußerst positive Ergebnisse verweisen:
Dr. Panagiotis Tsoutsanis vom „Centre for Computational Engineering Sciences“ der Universität Cranfield (Großbritannien) erforscht neuartige Methoden in der numerischen Strömungsmechanik (Computational Fluid Dynamics, CFD). Durch den Einsatz von aktuell noch eher unüblichen Methoden mit besonders hoher numerischer Ordnung können Simulationsergebnisse ähnlicher Genauigkeit mit weniger Kommunikationsaufwand erreicht werden. Dadurch wird eine verbesserte Skalierbarkeit erreicht, was die Simulation noch größerer Problemstellungen auf modernsten Supercomputern erlaubt.
Im Rahmen des gemeinsamen Projekts konnte die Effizienz des von Dr. Tsoutsanis entwickelten CFD-Simulationscodes UCNS3D erheblich gesteigert werden. Die Berechnungszeit für numerische Verfahren 2. Ordnung konnte halbiert werden und für Verfahren 5. Ordnung wurde sogar eine Beschleunigung von Faktor 6 erreicht. Dr. Tsoutsanis selbst sagt über die gelungene Zusammenarbeit: „I am delighted to have collaborated with RISC Software, and the collaboration was quite rewarding, meaningful and enabled me to produce more scientific output in a more efficient manner taking advantage of the HPC resources available. On a personal level I would like to acknowledge the excellent communication (…) which resulted in a very successful project with scientific output and impact. “
Die obengenannten Ergebnisse wurden innerhalb des vierten Implementierungsprojektes (PRACE-4IP) erreicht, welches mit April 2017 zu Ende geht.
Weiterführende Links
Projekt Endberichte (PRACE Whitepapers):
- „Optimising UCNS3D, a High-Order finite-Volume WENO Scheme Code for arbitrary unstructured Meshes“: www.prace-ri.eu/IMG/pdf/WP222.pdf
- „Optimizing the post-Wannier Berry-phase Code for Optical and Anomalous Hall Conductivities and Orbital Magnetization“: www.prace-ri.eu/IMG/pdf/WP222.pdf
- „Optimizing the Multi Level Multi Domain Particle-in-Cell code Parsek2D-MLMD“: www.prace-ri.eu/IMG/pdf/wp118.pdf
Informationen über PRACE Preparatory Access: www.prace-ri.eu/prace-preparatory-access/
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