OpenFPM: Verteilte Datenstrukturen für Partikel- und Partikel-Mesh-Codes auf Parallelrechnern
NHR-Workshop (Online)
Datum wird bald bekannt gegeben, geplant für Q1 2025
Vortragende: Serhii Yaskovets & Pietro Incardona
Skalierbare und effiziente numerische Simulationen gewinnen weiter an Bedeutung, da das Rechnen neben Theorie und Experiment als dritte Säule der Entdeckung fest etabliert ist. Gleichzeitig wächst die Leistung der Computerhardware durch zunehmende heterogene Parallelität und ermöglicht Simulationen immer komplexerer Modelle. Die effiziente Implementierung skalierbarer Codes auf heterogenen, verteilten Hardwaresystemen wird jedoch zum Engpass. Dieser Engpass kann durch zwischengeschaltete Softwareschichten gemildert werden, die Abstraktionen auf höherer Ebene näher an der Problemdomäne bereitstellen, sodass sich der Computerwissenschaftler auf die Simulation konzentrieren kann. Hier präsentieren wir OpenFPM, ein offenes und skalierbares Framework, das eine Abstraktionsschicht für numerische Simulationen mit Partikeln und/oder Netzen bereitstellt. OpenFPM bietet eine transparente und skalierbare Infrastruktur für Shared-Memory- und Distributed-Memory-Implementierungen von Nur-Partikel- und Hybrid-Partikel-Mesh-Simulationen von diskreten und kontinuierlichen Modellen sowie Nicht-Simulationscodes. Ergänzt wird diese Infrastruktur durch häufig verwendete numerische Routinen sowie Schnittstellen zu Fremdbibliotheken. In diesem Workshop sehen wir uns die grundlegenden Datenstrukturen in OpenFPM und grundlegende Operationen für die parallele Programmierung auf CPUs und GPUs an. Im zweiten Teil werden wir sehen, wie diese verwendet werden können, um Simulationen zu konstruieren.
Agenda
- OpenFPM installieren, unterschiedliche Bereitstellung, Grundprinzipien
- Codieren mit OpenFPM-Datenstrukturen (verteilt vs. nicht verteilt)
- Codieren mit Multi-Architektur-Datenstrukturen
- Simulationen und Numerik
Handouts
Die Teilnehmer:innen erhalten die Kursfolien (Präsentation).
HPC-Certification Forum Links
Voraussetzungen
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Basic C/C++ oder allgemeine Programmiersprachen
Lernerfolge
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Einführung in OpenFPM SD1.2.8.1-B OpenFPM, ein skalierbares und offenes C++-Framework für Partikel- und Netzsimulation
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Grundkonzept der Domain Decomposition K3.3-B Domain Decomposition und Verteilung von Daten und Berechnung mit grundlegenden Beispielen
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Erlernen der Funktionsweisen verteilter Datenstrukturen für numerische und Simulationen im HPC
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Kennenlernen der OpenFPM-Bibliothek als Werkzeug zum Erstellen von Partikel- und Partikelnetzsimulationen SD1-B Programming Concepts for HPC
Registrierung
Link zur Registrierung: https://event.zih.tu-dresden.de/nhr/openfpm
Die Registrierung schließt am 07.03.2024. Der NHR Workshop ist auf 15 Teilnehmende beschränkt.
Die Zugangsdaten erhalten Sie kurz vor der Veranstaltung per Email an Ihre registrierte E-Mail-Adresse.
Weitere Informationen
Kurssprache: Englisch
Zielgruppe: HPC Dev