Séminaire DEN/DSOE/Simulation sur le calcul hautes performances: le 7 novembre 2002 1/17 Numerical Platon Contexte –outil daide aux développements de codes.

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1 Séminaire DEN/DSOE/Simulation sur le calcul hautes performances: le 7 novembre 2002 1/17 Numerical Platon Contexte –outil daide aux développements de codes de nouvelle génération –accéder à des librairies de calcul numérique par lintermédiaire dune interface unique –gérer de manière transparente pour lutilisateur les aspects séquentiel, vectoriel et le parallélisme

2 Séminaire DEN/DSOE/Simulation sur le calcul hautes performances: le 7 novembre 2002 2/17 Numerical Platon Objectifs –une seule interface standardisée disponible dans différents langages (C, C++, Fortran77, Ocaml, python) –utiliser la meilleure bibliothèque disponible –se limiter aux vecteurs et matrices à deux dimensions –être évolutive –supporter le parallélisme (données et traitements), mais optimal sur les machines scalaires et vectorielles –gestion du parallélisme automatique en fonction de la machine et de la taille des données, ou imposée par lutilisateur –offrir des primitives de lecture/écriture sur fichier tout en masquant la problèmatique des accès parallèles

3 Séminaire DEN/DSOE/Simulation sur le calcul hautes performances: le 7 novembre 2002 3/17 Numerical Platon Code DEN Numerical Platon PETSc HYPRE Méthodes CEA

4 Séminaire DEN/DSOE/Simulation sur le calcul hautes performances: le 7 novembre 2002 4/17 Numerical Platon Niveau 1 Niveau 2 NUMERICAL PLATON Méthodes numériques de haut niveau Interface aux opérateurs de base et aux fonctions numériques (BLAS, opérateurs daccès aux données,...) Interface C Interface Fortran 77 Interface Ocaml Interface C++ Méthode de haut niveau optimisée et donc devenue disponible dans linterface Niveau 3 Bibliothèques de base Structures et fonctions F77 Structures et fonctions C Classes C++ Structures et fonctions parallèle F77 (OpenMP et/ou PVM et/ou MPI) Structures et fonctions parallèles C ou C++ (OpenMP et/ou PVM et/ou MPI) Structures et fonctions Fortran pour machine vectorielle Bibliothèques destinées aux calculs de type scalaire Bibliothèques destinées aux calculs de type parallèle Bibliothèques destinées aux calculs de type vectoriel CODE DEN Interface python

5 Séminaire DEN/DSOE/Simulation sur le calcul hautes performances: le 7 novembre 2002 5/17 Numerical Platon Etat des lieux PETScwww-fp.mcs.anl.gov/petscEnsemble de solveurs directs et itératifs pour matrices denses ou creuses distribuée ScaLapackwww.netlib.org/scalapackEnsemble de solveurs et fonctions dalgèbre linéaire de base pour matrices denses ou creuses distribuée Sparskit et PSparsLib www.cs.umn.edu/~saad/software/home.htmlIdem pour matrices creuses uniquementdistribuée NagMPI et NagSMP www.nag.co.uk/numeric/numerical_libraries.aspBibliothèque commerciale de solveurs directs et itératifs pour matrices dense et creuses distribuée partagée IMSL parallèlewww.vni.com/index.htmlBibliothèque commerciale de solveurs et BLAS (pas de matrices creuses) distribuée Aztecwww.cs.sandia.gov/CRF/astec1.htmlEnsemble de solveurs itératifsdistribuée HyPrewww.llnl.gov/CASC/hypreEnsemble de solveurs itératifs pour matrices creuses distribuée partagée PARMSwww.cs.umn.edu/~saad/software/pARMSEnsemble de solveurs itératifs pour matrices creuses distribuée Bibl. Compaq cxmlpartagée

6 Séminaire DEN/DSOE/Simulation sur le calcul hautes performances: le 7 novembre 2002 6/17 Numerical Platon Méthodes de résolution disponibles –Utilisation de PETSc pour le parallélisme distribué, associé aux logiciels suivants: BlockSolve95, SPAI, SuperLU, LAPACK et BLAS –Développement au LGLS en OpenMP pour le parallélisme partagé associé à la version multi-threads de SuperLU Méthodes directes: factorisations de Cholesky et LU avec renumérotations Méthodes itératives: CG, GMRES, BICGSTAB, CGS, TFQMR associées aux pré-conditionneurs: DIAG, SSOR, ICC(k), ILU(k), SPAI et POLY Fin 2002: utilisation de HyPre => méthodes multi-grilles

7 Séminaire DEN/DSOE/Simulation sur le calcul hautes performances: le 7 novembre 2002 7/17 Numerical Platon Utilisation de NP: GENEPI, OVAP, APOLLO2, FLICA4, collaboration EDF, Alliances –difficulté dintégration dans un code séquentiel existant (GENEPI, APOLLO2, FLICA4, OVAP) => assemblage séquentiel de la matrice mode maître/esclave pour la résolution parallèle (demande un effort supplémentaire de restructuration du code pour obtenir un code réellement SPMD) –facilité dintégration dans un nouveau code (EDF, Alliances) => assemblage de la matrice et résolution en parallèle (SPMD)

8 Séminaire DEN/DSOE/Simulation sur le calcul hautes performances: le 7 novembre 2002 8/17 Numerical Platon Plan de développement –Version V1.3 disponible (PETSc, BlockSolve95, SuperLU, SPAI, développements CEA en OpenMP) avec sa documentation: « Users guide and reference manual » –Portage et installation: IBM/AIX, PC/linux, Compaq SC256, SUN/solaris, SGI/IRIX, HP/UX, Fujitsu –Utilisation de NP: GENEPI, TRIO-U, OVAP, APOLLO2, FLICA4, collaboration EDF, Alliances –Développement V2.0: Interfaçage avec HyPre (fin 2002) –Veille technologiques: nouvelles librairies (PARMS) ou nouvelle version des librairies existantes