超並列ブラソフコードによる宇宙プラズマの第一原理シミュレーション

• 梅田 隆行

• 伊藤 陽介

• 深沢 圭一郎

書誌事項

タイトル別名

• First-Principle Simulations of Space Plasma with the Massively-Parallel Vlasov Code

抄録

宇宙空間を満たす無衝突プラズマの第一原理ブラソフシミュレーションについて述べる．ブラソフシミュレーションでは，位置及び速度で与えられる超多次元位相空間における荷電粒子の分布関数の時間発展を，運動論方程式により直接解き進めている． 4 次元以上の空間を扱うシミュレーションでは，ノードあたり，あるいはコアあたりに使用できるメモリ容量の制限から，数値解法や性能チューニングにおいて様々な工夫が必要である．本論文では，ブラソフシミュレーション手法に関して，既存の手法のデザインコンセプトや未解決問題について述べる．また国内の超並列計算機において行った，新たに開発した 5 次元ブラソフコードの性能評価の結果について紹介する．さらに，様々な CPU でのチューニング方法について議論する．This paper gives numerical techniques for Vlasov code, which is a first-principle simulation method for collisionless space plasma. The Vlasov code solves the time development of phase-space distribution functions of charged particles in hyper-dimensions based on fully kinetic equations. Since the distribution functions are defined in more than four dimensions, the Vlasov code requires high-resolution and high-performance numerical schemes which should work in limited computational memory per node or per core. In this paper, concepts for designing numerical schemes for Vlasov code and their unsolved issues are described. Results of benchmark tests of new five-dimensional parallel Vlasov code on massively-parallel computer systems in Japan are reported. Performance tuning on various scalar CPUs is also discussed.

収録刊行物

• 研究報告ハイパフォーマンスコンピューティング（HPC）

  研究報告ハイパフォーマンスコンピューティング（HPC） 2012 (8), 1-5, 2012-09-26

詳細情報

• CRID: 1571698602848119936
• NII論文ID: 110009453374
• NII書誌ID: AN10463942
• 本文言語コード: ja
• データソース種別:
  • CiNii Articles