Participation du code Smilei au grand challenge Jean Zay

26 juin 2019 par Mathieu Lobet
Le code de simulation Smilei fait partie des heureux élus sélectionnés pour participer au grand challenge de la nouvelle machine de l’IDRIS Jean Zay sur la partition CPU.

Le calculateur Jean Zay est en ce moment en cours de préparation à l'IDRIS pour le début du Grand Challenge début juillet. Jean Zay est un calculateur acquis par GENCI auprès de Hewlett-Packard Entreprise (HPE) pour une puissance théorique de 14 Petaflops. Il est équipé de deux partitions. La première est composé de 1528 nœuds bi-socket Intel Cascade Lake. La deuxième est une partition hybride équipée de 261 nœuds CPU bi-socket similaires auxquels s'ajoutent 4 GPUs Nvidia V100 par nœuds. Ce calculateur est destiné à la fois aux applications HPC et aux applications d'intelligence artificielle.

Pour rappel, un Grand Challenge est une ouverture de la machine quelques mois avant sa mise en production pour en tester les capacités. Un certain nombre de codes sont sélectionnés sur appel à projet. Les équipes scientifiques pourront dès lors utiliser avec très peu de concurrence sur les ressources l’intégralité de la machine. En échange, les applications fournissent un retour sur les performances globales et aident les ingénieurs à corriger les bugs et autres problèmes.

Schéma du principe de l'accélération d’électrons à double étage. Un premier faisceau d'électrons accélérés est créé dans un jet de gaz par un laser. Le faisceau est ensuite redirigé dans une seconde onde de sillage généré par un laser dans un canal plasma. Le deuxième étage augmente l'énergie des électrons mais nécessite une longue distance de propagation.

La Maison de la Simulation est partenaire du code Particle-In-Cell Smilei sélectionné pour le Grand Challenge Jean Zay. Le code Smilei est open-source, massivement parallèle et optimisé pour ce type d'architecture. Le code tournera sur la partition CPU seulement. Le projet scientifique est porté par Arnaud Beck du laboratoire LLR et portera sur la simulation de l'accélération de faisceaux d’électrons en onde de sillage laser dans un plasma. Plus spécifiquement, les scientifiques du LLR souhaitent simuler une configuration dite à double étage afin de se rapprocher des expériences qui seront menés sur le laser multi-petawatt Apollon du plateau de Saclay. Les simulations devraient pouvoir exploiter des données expérimentales du faisceau laser pour la simulation réaliste du première étage. Les simulations exploiteront les dernières implémentations en terme de modèle et les dernières optimisations vectorielles.