Opis projektu
Nowa era w wysokowydajnych symulacjach plazmy
Reakcje syntezy jądrowej łączą lekkie pierwiastki w postaci plazmy – gorącego, naładowanego gazu stworzonego z dodatnich jonów i swobodnie poruszających się elektronów, mającego unikalne właściwości różniące się od ciał stałych, cieczy czy gazów. Modelowanie plazmy znajduje się w czołówce obliczeń o wysokiej wydajności. Unia Europejska zainwestowała znaczne środki w przygotowanie kodów symulacji plazmy na erę eksaskali. Zespół finansowanego przez UE projektu Plasma-PEPSC ma na celu maksymalizację wydajności równoległej i efektywności czterech flagowych europejskich kodów plazmowych z dużą bazą użytkowników: BIT, GENE, PIConGPU i Vlasiator. Zaawansowane symulacje na obecnych platformach preeksaskalowych i przyszłych platformach eksaskalowych powinny umożliwić kontrolę interfejsów plazma-materiał, optymalizację magnetycznie zamkniętych plazm fuzyjnych, projektowanie akceleratorów plazmowych nowej generacji i przewidywanie dynamiki plazmy kosmicznej w ziemskiej magnetosferze.
Cel
Plasma science has been at the forefront of HPC for several decades, driving and at the same time benefiting greatly from innovative hardware and software developments. The overall goal of Plasma-PEPSC is to take this development to the next level, enabling scientific breakthroughs in plasma science Grand Challenges through exascale computing and extreme-scale data analytics. Specifically, we aim to enable unprecedented simulations on current pre-exascale and future exascale platforms in Europe to control plasma-material interfaces, optimize magnetically confined fusion plasmas, design next-generation plasma accelerators and predict space plasma dynamics in the Earth’s magnetosphere. We achieve these goals by maximizing the parallel performance and efficiency of four European flagship plasma codes with a large user base: BIT, GENE, PIConGPU, and Vlasiator. Here, we will build on algorithmic advances (regarding load balancing, resilience, and data compression) as well as on programming model and library developments (MPI, accelerator and data movement APIs and runtimes, in-situ data analysis). We ensure an integrated HPC software engineering approach for deploying, verifying, and validating extreme-scale kinetic plasma simulations that can serve as a community standard. We will establish a continuous and integrated co-design methodology to provide/receive direct input to/from the design and development of the EPI Processor and accelerator, will exploit synergies through collaborations with other CoEs, EuroHPC, and Competence Centers for cross-fertilization, adoption and full exploitation of the Plasma-PEPSC codes. Plasma-PEPSC brings together an exceptional, interdisciplinary group of highly-recognized leading scientists from academia, research centres, and HPC centres, with decades of experience in algorithmic and method developments, extreme-scale plasma simulations, and application optimizations with high involvement in strategic EuroHPC projects and initiatives.
Dziedzina nauki
- natural sciencescomputer and information sciencesdata science
- natural sciencesphysical sciencesplasma physics
- natural sciencescomputer and information sciencessoftwaresoftware development
- natural sciencesphysical sciencesnuclear physicsnuclear fusion
- engineering and technologyelectrical engineering, electronic engineering, information engineeringelectronic engineeringcomputer hardwaresupercomputers
Słowa kluczowe
Program(-y)
- HORIZON.2.4 - Digital, Industry and Space Main Programme
Temat(-y)
Zaproszenie do składania wniosków
HORIZON-EUROHPC-JU-2021-COE-01
Zobacz inne projekty w ramach tego zaproszeniaSystem finansowania
HORIZON-JU-RIA - HORIZON JU Research and Innovation ActionsKoordynator
100 44 Stockholm
Szwecja