Skip to main content

2017 | OriginalPaper | Buchkapitel

Optimizing Fusion PIC Code Performance at Scale on Cori Phase Two

verfasst von : Tuomas Koskela, Jack Deslippe

Erschienen in: High Performance Computing

Verlag: Springer International Publishing

Aktivieren Sie unsere intelligente Suche, um passende Fachinhalte oder Patente zu finden.

search-config
loading …

Abstract

In this paper we present the results of optimizing the performance of the gyrokinetic full-f fusion PIC code XGC1 on the Cori Phase Two Knights Landing system. The code has undergone substantial development to enable the use of vector instructions in its most expensive kernels within the NERSC Exascale Science Applications Program. We study the single-node performance of the code on an absolute scale using the roofline methodology to guide optimization efforts. We have obtained 2\({\times }\) speedups in single node performance due to enabling vectorization and performing memory layout optimizations. On multiple nodes, the code is shown to scale well up to 4000 nodes, near half the size of the machine. We discuss some communication bottlenecks that were identified and resolved during the work.

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 102.000 Bücher
  • über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Maschinenbau + Werkstoffe




 

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Wirtschaft"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 340 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Versicherung + Risiko




Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Literatur
1.
Zurück zum Zitat International Atomic Energy Agency: Fusion Physics, chap. 1. IAEA, Vienna (2012) International Atomic Energy Agency: Fusion Physics, chap. 1. IAEA, Vienna (2012)
2.
Zurück zum Zitat Artsimovich, L.A.: Nucl. Fusion 12(2), 215 (1972) Artsimovich, L.A.: Nucl. Fusion 12(2), 215 (1972)
4.
Zurück zum Zitat Ethier, S., Tang, W.M., Lin, Z.: J. Phys. Conf. Ser. 16(1). IOP Publishing (2005) Ethier, S., Tang, W.M., Lin, Z.: J. Phys. Conf. Ser. 16(1). IOP Publishing (2005)
6.
Zurück zum Zitat Markidis, S., Rizwan-uddin, Lapenta, G.: Math. Comput. Simul. 80(7), 1509–1519 (2010) Markidis, S., Rizwan-uddin, Lapenta, G.: Math. Comput. Simul. 80(7), 1509–1519 (2010)
7.
Zurück zum Zitat Brizard, A.J., Hahm, T.S.: Rev. Mod. Phys. 79(2), 412–468 (2007) Brizard, A.J., Hahm, T.S.: Rev. Mod. Phys. 79(2), 412–468 (2007)
9.
Zurück zum Zitat Barnes, T., et al.: Supercomputing Conference, 7th International Workshop on Performance Modeling, Benchmarking and Simulation of High Performance Computer Systems, pp. 43–53 (2016) Barnes, T., et al.: Supercomputing Conference, 7th International Workshop on Performance Modeling, Benchmarking and Simulation of High Performance Computer Systems, pp. 43–53 (2016)
10.
Zurück zum Zitat Doerfler, D., et al.: International Conference on High Performance Computing, pp. 339–353 (2016) Doerfler, D., et al.: International Conference on High Performance Computing, pp. 339–353 (2016)
11.
Zurück zum Zitat Hager, R., et al.: J. Comput. Phys. 315, 644–660 (2016) Hager, R., et al.: J. Comput. Phys. 315, 644–660 (2016)
12.
Zurück zum Zitat Ku, S., et al.: Nucl. Fusion 49(11) (2009). Article 115021 Ku, S., et al.: Nucl. Fusion 49(11) (2009). Article 115021
13.
Zurück zum Zitat Williams, S., et al.: CACM 52(4), 65–76 (2009) Williams, S., et al.: CACM 52(4), 65–76 (2009)
14.
Zurück zum Zitat Ilic, A., et al.: IEEE Comput. Archit. Lett. 12(1), 21–24 (2013) Ilic, A., et al.: IEEE Comput. Archit. Lett. 12(1), 21–24 (2013)
15.
Zurück zum Zitat Kurth, T., et al.: Submitted to the International Supercomputing Conference IXPUG Workshop (2017) Kurth, T., et al.: Submitted to the International Supercomputing Conference IXPUG Workshop (2017)
Metadaten
Titel
Optimizing Fusion PIC Code Performance at Scale on Cori Phase Two
verfasst von
Tuomas Koskela
Jack Deslippe
Copyright-Jahr
2017
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-319-67630-2_32

Neuer Inhalt