Tilbake til søkeresultatene

IKTPLUSS-IKT og digital innovasjon

EuroHPC-prosjekt SPACE, Scalable Parallel and distributed Astrophysical Codes for Exascale

Alternativ tittel: EuroHPC-prosjekt <SPACE, Skalerbare Parallelle og distribuerte Astrofysiske Koder for Exaskala>

Tildelt: kr 2,6 mill.

Store numeriske simuleringer utført i systemer for høyytelsesberegninger (HPC) er i dag viktige verktøy innen astrofysikk og kosmologi. Simuleringene er teoretiske laboratorier der vi kan undersøke, tolke og forstå de fysiske prosessene bak det vi observerer på himmelen. Astrofysiske systemer involverer ofte svært ikke-lineære og sammenkoblede prosesser over et stort spekter av dynamiske skalaer. For eksempel, galakseutvikling påvirkes sterkt av prosesser på meget stor skala, som akkresjon av intergalaktisk gass på mega-parsec-skala, og samtidig av stjernedannelse og dannelse av sorte hull dypt inne i galaksen, noe som skjer på parsec-skalaer. Tilbakekobling fra supermassive sorte hull kan påvirke hele galaksen og det intergalaktiske rommet rundt i betydelig grad. Å kunne løse og forstå sammenkoblingen av prosesser i en numerisk simulering kan være avgjørende for å kunne lage robuste modeller og tolkninger av observasjoner. Det er viktig at astrofysiske koder er i stand til å utnytte exaskala-systemene som nå utvikles effektivt. Imidlertid forventes det at exaskala-systemer vil ha en heterogen og arkitektonisk kompleksitet som er mye større enn det man har hatt tidligere. Dette vil ha en betydelig innvirkning på simuleringskoder. Hovedmålet med SPACE CoE er å omskrive åtte mye brukte astrofysikk-koder slik at de blir i stand til å utnytte exaskala beregningsmuligheter. Dette vil vi gjøre ved co-design og tverrfaglig samarbeid mellom forskere, kodeutviklere, HPC-eksperter og maskinvareprodusenter. I tillegg vil SPACE ta for seg dataanalysen av den enorme dataflommen som vil bli produsert av exaskala astrofysiske simuleringer, bl.a. med maskinlærings- og visualiseringsverktøy. Den norske partneren er ansvarlig for co-design av ChaNGa-koden, som er mye brukt i kosmologi og galaksedannelse.

In Astrophysics and Cosmology (A&C) today, High Performance Computing (HPC)-based numerical simulations are outstanding instruments for scientific discovery. They represent essential tools and theoretical laboratories able to investigate, interpret and understand the physical processes behind the observed sky. For these laboratories, the efficient and effective exploitation of exascale computing capabilities is essential. Exascale systems, however, are expected to have a heterogeneous unprecedented architectural complexity, with a significant impact on simulation codes. Consequently, the proposed SPACE CoE aims to extensively re-engineer the target codes to engage with new computational solutions and adopt innovative programming paradigms, software solutions, and libraries. SPACE aims to foster the reuse and sharing of algorithms and software components in the A&C application domain. The proposed SPACE CoE will address this action through co-design activities that bring together scientists, code developers, HPC experts, HW manufacturers and SW developers, advancing lighthouse exascale A&C applications, and promoting the use of upcoming exascale and post-exascale computing capabilities. In addition, SPACE will address the high-performance data analysis of the data torrent produced by exascale A&C simulation applications, also with machine-learning and visualisation tools. The deployment of applications running on different platforms will be facilitated by federating capabilities focusing on code repositories and data sharing, and integrating European astrophysical communities around exascale computing by adopting software and data standards and interoperability protocols. The Norwegian partner will participate in exascale enabling, performance analysis, optimising and co-designing of one A&C code (ChanGa) together with other science and industrial partners. We will also address extreme data processing and analysis, with machine-learning and visualisation tools.

Budsjettformål:

IKTPLUSS-IKT og digital innovasjon