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Exascale Computing wird in Zukunft einen großen Einfluss auf die Qualität und Komplexität der Forschung in den Ingenieurwissenschaften und Angewandten Wissenschaften haben. In Numexas werden numerische Verfahren der nächsten Generation entwickelt und optimiert, die massive Parallelität in modernen Höchstleistungsrechnern optimal einsetzen.

NUMEXAS - Numerical Methods and Tools for Key Exascale Computing Challenges in Engineering and Applied Sciences

Motivation

Exascale-Computing wird in Zukunft einen großen Einfluss auf die Qualität und Komplexität der Forschung in den Ingenieurswissenschaften und Angewandten Wissenschaften haben. Das Hauptziel des EU-Projekts NUMEXAS ist die Implementierung der nächsten Generation von numerischen Methoden für den Einsatz auf Exascale-Systemen. Um dieses Potential in der Praxis anzuwenden, bedarf es neuer, verbesserter Algorithmen, die die enorme Parallelität in modernen Höchstleistungsrechnern optimal ausnutzen. Das Project behandelt FTE Aktivitäten zusammen mit der gesamter Simulationspipeline einschließlich Parallelvorverarbeitung und Gittergenerierung, neuen numerischen Verfahren zu parallelen multidisziplinären Field-Solvern, Visualisierung und Merkmalserkennung. In NUMEXAS werden die bestehenden Algorithmen und Bibliotheken auf moderne Höchstleistungsrechner sowohl aus Anwendersicht als auch unter Hardware-Gesichtspunkten angepasst und optimiert.

Das wichtigste Ergebnis des EU-Projekts NUMEXAS werden neue numerische Methoden und Codes sein, mit denen die Industrie, staatliche Behörden und akademische Einrichtungen Probleme der Exascale-Klasse der nächsten Generation von Superrechnern mit behandeln können, wobei Produktivität und Anwenderfreundlichkeit heutiger moderner Software gegeben ist. Am Konsortium beteiligt Institute, die sich in der Entwicklung von numerischen Methoden in den Ingenieurwissenschaften und Angewandte Wissenschaften spezialisiert haben (CIMNE, LUH-IKM und NTUA), sowie Institutionen, die HPC-Einrichtungen und Hochleistungsrechenzentren betreiben (CESCA und LUH-HLRN.) Komplettiert wird die Partnerschaft durch QUANTECH, ein KMU das in der Entwicklung und Vermarktung von Simulationssoftware für industrielle Formverfahren fachliche Expertise besitzt. Das Projektziel besteht in des Entwicklung numerischer Methoden für Multiphysikprobleme in Ingenieurswissenschaften, gestützt auf validierte Modelle die die Skalierbarkeitsfähigkeit für Millionen von Prozessoren auf der gesamten Simulationspipeline ermöglichen werden.

Herausforderungen & Highlights

Die große Herausforderung des NUMEXAS ist die Entwicklung neuen numerischen Methoden und Rechenprogramme, die die Industrien, die staatlichen Behörden und die akademische Welt die Fähigkeit ermöglichen, dass multidisziplinäre Großprobleme in Ingenieurswissenschaften und Angewandten Wissenschaften mit hohem Wirkungsgrad und Unkompliziertheit lösen werden. Wir bemühen uns um eine gute Skalierbarkeit bis zu einige Zehntausend Prozessoren in der Praxis vorzustellen und prognostizieren die theoretische Fähigkeit der wesentlichen Weiterentwicklung mit noch höheren Anzahl von Prozessoren.

Potenzielle Anwendungen und zukünftige Probleme

Die Methoden und Codes von NUMEXAS werden die wichtigsten Projektergebnisse, die von den Partnern verbreitet und genutzt werden. Der Schwerpunkt wird bei der Verbreitung und Nutzung der NUMEXAS Ergebnisse bei den KMU in Europa liegen.


Dr. Mohammad Siahatgar

Prof. Dr.-Ing. Gabriele von Voigt
Prof. Dr.-Ing. Gabriele von Voigt

Project type:
FP7-ICT-2013-10 Collaborative project
Project duration:
01.10.2013 - 30.09.2016
Project research areas:

Exascale High Performance Supercomputing in Applied Science

URL:
Project manager:
Prof. Dr.-Ing. Gabriele von Voigt