Решение МГД задач на кластере АКЦ ФИАН: возможности, мощности, сложности
М. А. Булдаков, А. С. Андрианов, А. О. Ляховец, С. В. Чернов
АКЦ ФИАН, г. Москва, Россия
Одной из основных задач космической обсерватории Миллиметрон, запуск которой планируется на 2029 г., является изучение физики плазмы в сверхсильных гравитационных полях в ближайшей окрестности сверхмассивных черных дыр Sgr A и M87, а также наблюдение их теней и фотонных колец [1]. Для интерпретации будущих данных РСДБ-наблюдений в миллиметровом диапазоне телескопов EHT [2] и Миллиметрон необходимы модели изображений черных дыр, основанные на результатах МГД-моделирования аккреционного диска с высоким разрешением. Для решения задач, связанных с вычислительно затратными МГД-расчетами, в АКЦ ФИАН создается новый вычислительный кластер. В работе приводятся результаты тестирования МГД-кодов Iharm [3] и Pluto [4] на процессорах (CPU) и видеокартах (GPU). Тестирование проводилось на двух серверах, вычислительные ресурсы каждого из которых включают в себя 128 процессорных ядер модели AMD EPYC 7H12 и 4 видеокарты модели Tesla V100.
Проведенные тесты показали, что задача оптимизации конфигурации кластера связана со следующими сложностями:
-
выход времени расчетов на насыщение при расчетах на CPU при большом числе ядер;
-
ограничения памяти и максимального разрешения сетки при расчетах на GPU;
-
ограничения скорости сети, которая может быть важна для расчетов с высоким разрешением.
В настоящее время проводится дополнительная работа по оптимизации вычислительных кодов и конфигурации кластера.
Литература
- Novikov I. D., Likhachev S. F., Shchekinov Yu A. et al. Objectives of the Millimetron Space Observatory science program and technical capabilities of its realization // Physics Uspekhi. 2021. Vol. 64. P. 386.
- Akiyama K., Alberdi A., Alef W., et al. First M87 event horizon telescope results. I. The shadow of the supermassive black hole. 2019. The Astrophysical Journal Letters Vol. 875 no. 1.
- 3. Prather B. S., Wong G. N., Dhruv V., et al. Iharm3D: vectorized general relativistic magnetohydrodynamics // The Journal of Open Source Software. 2021, Vol. 6(66). P. 3336. doi: https://doi.org/10.21105/joss.03336.
- 4. Mignone A., Bodo G., Massaglia S., et al. PLUTO: a numerical code for computational astrophysics // The Astrophysical Journal Supplement Series. Vol. 170, Iss. 1. P. 228–242.