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Ecole CEA-EDF-Inria

Ecole CEA-EDF-Inria - Vers la simulation numérique pétaflopique sur architectures parallèles hybrides

Cette école s'adresse aux étudiants, chercheurs ou ingénieurs qui s'intéressent au calcul scientifique haute performance, en particulier en vue de simulations numériques frontières en physique numérique.

  • Date : 6/06/2011 au 10/06/2011
  • Lieu : Centre de Recherche Inria Sophia Antipolis ‐ Méditerranée
  • Organisateur(s) : Loïc Gouarin, Stéphane Lanteri, Violaine Louvet, Jean Roman

Objectif

Bénéficiant des performances toujours croissantes des moyens de calcul informatique, le calcul scientifique trouve aujourd'hui de nombreuses applications tant industrielles que d’intérêt pour la qualité de vie dans notre société (environnement et santé). Pour traiter de la complexité des problèmes qui se posent aujourd'hui aux milieux de la recherche et de l'ingénierie, le calcul parallèle est devenu un passage incontournable pour exploiter pleinement ces ressources de calcul. Les systèmes de calcul pétaflopiques (et bientôt exaflopiques) se présentent comme des architectures massivement parallèles hétérogènes. Ces systèmes sont basés sur des noeuds à architecture mémoire non‐uniforme (NUMA) interconnectés par des réseaux rapides, chaque noeud s'organisant autour d'un ensemble d'unités de calcul hétérogène: carte multi‐coeurs, processeurs graphiques (GPU) ou d'autres types de carte accélératrice.
Ces unités de calcul sont alimentées par des unités mémoire multi‐étages complexes et tirer le meilleur profit (i.e. avec une performance soutenue proche de la performance crête) de la puissance de calcul des systèmes résultants nécessite des logiciels capables d'exploiter efficacement cette organisation hiérarchique des unités mémoire.
Dans ce contexte, cette école a pour objectif de présenter des développements récents sur les modèles et environnements de programmation, mais aussi sur les algorithmes numériques pour le calcul intensif, ciblant les architectures de calcul haute performance (HPC) modernes.

Le programme de l'école s'articule autour des thèmes suivants :

  1. Introduction aux systèmes HPC modernes à base de multi‐coeurs, GPU, FPGA, etc.
  2. Modèles et environnements de programmation bas niveau (en particulier CUDA, OpenCL, HMPP) et leur hybridation avec MPI ou OpenMP ‐ Virtualisation - Communications dans les systèmes hétérogènes
  3. Modèles et environnements de programmation haut niveau (par exemple PyCUDA, CLyther, etc.)
  4. Algorithmes numériques adaptés aux systèmes HPC modernes : algèbre linéaire numérique pour systèmes denses et creux, algorithmes de résolution algébriques (décomposition de domaine et méthodes hiérarchiques), FFT, etc.
  5. Méthodes d’évaluation et d’optimisation des performances en lien avec les caractéristiques architecturales des systèmes HPC
  6. Environnements OpenSource pour le calcul scientifique sur systèmes HPC modernes

Par ailleurs, le déroulement de l'école inclura aussi des présentations d'expériences concrètes concernant le développement de méthodologies numériques pour la résolution de problèmes issus de la physique computationnelle.

Organisateurs

Luc Giraud

Equipe‐projet HiePACS, Inria Bordeaux ‐ Sud‐Ouest

Loïc Gouarin

LAGA, Université de Paris 13

Stéphane Lanteri

Equipe‐projet Nachos, Inria Sophia Antipolis ‐ Méditerranée

Violaine Louvet

 Institut Camille Jordan, Lyon

Jean Roman

LABRi et Equipe‐projet HiePACS, Inria Bordeaux ‐ Sud‐Ouest

Mots clés

Calcul scientifique, calcul haute performance, calcul parallèle, algèbre linéaire numérique, simulation numérique.

Mots-clés : Simulation numérique Calcul Haute Performance Calcul parallèle Algèbre linéaire numérique

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