Méthodes numériques pour les plasmas sur architectures multicoeurs
Langue Français
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Auteur : Massaro, Michel
Date de soutenance : 16-12-2016

Directeur(s) de thèse : Helluy, Philippe

Président : Prud'homme, Christophe
Rapporteur(s) : Blum, Jacques - Lanteri, Stéphane
Membre(s) du jury : Loechner, Vincent

Établissement de soutenance : Strasbourg
Laboratoire : Institut de recherche mathématique avancée (Strasbourg)
École doctorale : École doctorale Mathématiques, sciences de l'information et de l'ingénieur (Strasbourg ; 1997-....)
 
Discipline : Mathématiques appliquées
Classification : Informatique, Mathématiques, Physique

Mots-clés libres : Magnéto-Hydro-Dynamique, Volumes finis, Galerkin Discontinu, Parallélisation, OpenCL, StarPU
Mots-clés :
  • Magnétohydrodynamique
  • Plasmas, Dynamique des
  • Programmation parallèle (informatique)
  • Microprocesseurs multi-coeurs
  • Volumes finis, Méthodes de
  • Galerkine, Méthodes de
Résumé : Cette thèse traite de la résolution du système de la Magnéto-Hydro-Dynamique (MHD) sur architectures massivement parallèles. Ce système est un système hyperbolique de lois de conservation. Pour des raisons de coût en termes de temps et d'espace, nous utilisons la méthode des volumes finis. Ces critères sont particulièrement importants dans le cas de la MHD, car les solutions obtenues peuvent présenter de nombreuses ondes de choc et être très turbulentes. L'approche d'un phénomène physique nécessite par conséquent de travailler sur un maillage fin entrainant une grande quantité de calcul. Afin de réduire les temps d'exécution des algorithmes proposés, nous proposons des méthodes d'optimisations pour l'exécution sur CPU telles que l'utilisation d'OpenMP pour une parallélisation automatique ou le parcours optimisé afin de bénéficier des effets de cache. Une implémentation sur architecture GPU à l'aide de la librairie OpenCL est également proposée. Dans le but de conserver une coalescence maximale des données en mémoire, nous proposons une méthode utilisant un splitting directionnel associé à une méthode de transposition optimisée pour les implémentations parallèle. Dans la dernière partie, nous présentons la librairie SCHNAPS. Ce solveur utilisant la méthode Galerkin Discontinu (GD) utilise des implémentations OpenCL et StarPU afin de profiter au maximum des avantages de la programmation hybride.
 
Type de contenu : Text
Format : PDF
 
Entrepôt d'origine : STAR : dépôt national des thèses électroniques françaises
Identifiant : 2016STRAD052
Type de ressource : Thèse