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Actualité | Défense

Collaboration CEA - IFP : Calcul scientifique haute-performance

Le CEA et l’IFP ont signé fin novembre 2007 une convention de collaboration dans le domaine du calcul scientifique haute-performance. Cette convention a pour objectif de développer en commun la plate-forme Arcane, conçue à l’origine (en 2000) par les équipes du CEA de la DAM[1] Ile-de-France, afin de répondre à de nouveaux défis en matière de simulation numérique. Arcane offre un ensemble de services informatiques pour faciliter le passage des codes de calcul sur des machines massivement parallèles.

Publié le mardi 22 janvier 2008

Arcane est une plate-forme de développement de simulateurs numériques conçue pour les machines massivement parallèles. Ces machines font travailler simultanément plusieurs processeurs (des centaines voire des milliers) pour un gain de puissance et de temps. Arcane gère les structures de données relatives à des maillages non structurés[2] généraux en 2D et en 3D et les données physiques associées à ces maillages. Elle coordonne l’enchaînement et l’interaction des différents codes ou modèles de calculs. Concernant le parallélisme, Arcane adopte une stratégie d’échanges de messages entre les différents processeurs : chacun effectue les calculs sur une partie du maillage et se synchronise régulièrement avec d’autres processeurs, eux-mêmes en charge d’autres parties du maillage.
La conception d’Arcane garantit que le résultat du calcul ne dépend ni du partitionnement du maillage ni du nombre de parties. En particulier, garantir qu’un calcul parallèle donne exactement le même résultat qu’un calcul sur un seul processeur permet de vérifier le programme. En outre, Arcane équilibre dynamiquement la charge répartie sur chaque processeur durant le calcul.

La collaboration engagée entre le CEA et l’IFP doit conduire à compléter les fonctionnalités informatiques et numériques d’Arcane. Grâce aux résultats obtenus, les deux organismes pourront développer à coût réduit des logiciels nécessitant des performances numérques accrues et les exploiter librement dans leurs domaines respectifs.

Le CEA utilise Arcane pour des codes de calcul de son programme Simulation. Ces codes permettent de reproduire, par le calcul, les différentes phases de fonctionnement d’une arme nucléaire.
Pour l’IFP, deux domaines sont notamment concernés : la simulation du stockage géologique du CO2 et la modélisation numérique des bassins et des réservoirs pour l’exploration pétrolière. Des travaux de recherche en calcul intensif font d'ailleurs l'objet d'un projet ANR dans le cadre d'une application à la simulation du stockage géologique du CO2.


Pour en savoir plus :

Pour aller plus loin :


[1] DAM : Direction des applications militaires.
[2] En simulation numérique, le maillage consiste à décomposer l’objet physique simulé en ‘volumes’
élémentaires ; dans le cas d’une machine parallèle, ces volumes élémentaires sont répartis sur les processeurs.
Un maillage non structuré permet de ‘mailler’ ou décomposer facilement un objet ‘complexe’.
Voir aussi :

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