Calcul parallèle et méthodes numériques pour la simulation de plasmas de bords
Langue Français
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Auteur : Kuhn, Matthieu
Date de soutenance : 29-09-2014

Directeur(s) de thèse : Genaud, Stéphane - Crouseilles, Nicolas

Président : Clauss, Philippe
Rapporteur(s) : Méhaut, Jean-François - Sonnendrücker, Eric
Membre(s) du jury : Fuhr, Guillaume

Établissement de soutenance : Strasbourg
Laboratoire : Laboratoire des sciences de l'ingénieur, de l'informatique et de l'imagerie (Strasbourg ; 2013-....)
École doctorale : École doctorale Mathématiques, sciences de l'information et de l'ingénieur (Strasbourg ; 1997-....)
 
Discipline : Informatique
Classification : Informatique, Physique, Mathématiques

Mots-clés libres : Fusion nucléaire, Simulation numérique, Méthodes semi-implicites, Discrétisation semi-spectrale, Diffusion anisotrope, Bande passante mémoire limitée, Parallélisation hybride MPI/OpenMP, Calcul haute performance
Mots-clés :
  • Fusion nucléaire par confinement magnétique - Simulation par ordinateur
  • Plasmas, Dynamique des
  • Calcul intensif (informatique)
  • Programmation parallèle (informatique)
  • Informatique quantique
Résumé : L'amélioration du code Emedge3D (code de bord électromagnétique) est abordée sous plusieurs axes. Premier axe, des innovations sur les méthodes numériques ont été mises en oeuvre. L'avantage des méthodes de type semi-implicite est décrit, leur stabilité inconditionnelle permet l'augmentation du pas de temps, et donc la diminution du nombre d'itérations temporelles requises pour une simulation. Les avantages de la montée en ordre en espace et en temps sont détaillés. Deuxième axe, des réponses sont proposées pour la parallélisation du code. Le cadre de cette étude est proche du problème général d'advection-diffusion non linéaire. Les parties coûteuses ont tout d'abord été optimisées séquentiellement puis fait l'objet d'une parallélisation OpenMP. Pour la partie du code la plus sensible aux contraintes de bande passante mémoire, une solution parallèle MPI sur machine à mémoire distribuée est décrite et analysée. Une bonne extensibilité est observée jusque 384 cœurs. Cette thèse s'inscrit dans le projet interdisciplinaire ANR E2T2 (CEA/IRFM, Université Aix-Marseille/PIIM, Université Strasbourg/Icube).
 
Type de contenu : Text
Format : PDF
 
Entrepôt d'origine : STAR : dépôt national des thèses électroniques françaises
Identifiant : 2014STRAD023
Type de ressource : Thèse