Optimization of a Discontinuous Galerkin algorithm in OpenCL applied to electromagnetism simulation

Optimisation d'un algorithme Galerkin Discontinu en OpenCL appliqué à la simulation en électromagnétisme

Bruno Weber (1) , Philippe Helluy (2, 3) , Thomas Strub (1)

1 AxesSim
2 IRMA - Institut de Recherche Mathématique Avancée
3 TONUS - TOkamaks and NUmerical Simulations

In this paper, we present GPU and CPU optimization results of a Discontinuous Galerkin algorithm applied to electromagnetism and implemented in OpenCL and MPI. This algorithm was initially optimized to run in parallel on several GPUs and then adapted for CPUs. GPUs and CPUs require an specific implementation adapted to their hardware architectures. We begin by describing the field of application. Then, we present the GPU optimizations as well as the performances obtained on GPU and CPU with this version of the code. Finally, we describe the adaptations made for the OpenCL CPU optimizations.

Dans cet article, nous présentons les résultats d'optimisation sur GPU et CPU d'un algorithme Galerkin Discontinu appliqué à l'électromagnétisme et codé en OpenCL et MPI. Cet algorithme a initialement été optimisé pour être exécuté en parallèle sur plusieurs GPUs et ensuite adapté pour CPUs. Les GPUs et CPUs nécessitent une implémentation propre à leur architecture matérielle. Nous commençons par préciser le contexte d'application. Dans un second temps, nous présentons les optimisations GPU ainsi que les performances obtenues sur GPU et CPU avec cette version du code. Enfin, nous décrivons les adaptations qui ont permis de décupler les performances sur CPU.

Domaines: Equations aux dérivées partielles [math.AP]

Bruno Weber, Philippe Helluy, Thomas Strub. Optimisation d'un algorithme Galerkin Discontinu en OpenCL appliqué à la simulation en électromagnétisme. NUMELEC 2017 - 9th European Conference on Numerical Methods in Electromagnetics, Nov 2017, Paris, France. pp.1-2. ⟨hal-01666352⟩