Leveraging HPC Profiling and Tracing Tools to Understand the Performance of Particle-in-Cell Monte Carlo Simulations
Identifikátory výsledku
Kód výsledku v IS VaVaI
<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F61389021%3A_____%2F24%3A00617054" target="_blank" >RIV/61389021:_____/24:00617054 - isvavai.cz</a>
Výsledek na webu
<a href="https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-3-031-50684-0_10" target="_blank" >https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-3-031-50684-0_10</a>
DOI - Digital Object Identifier
<a href="http://dx.doi.org/10.1007/978-3-031-50684-0_10" target="_blank" >10.1007/978-3-031-50684-0_10</a>
Alternativní jazyky
Jazyk výsledku
angličtina
Název v původním jazyce
Leveraging HPC Profiling and Tracing Tools to Understand the Performance of Particle-in-Cell Monte Carlo Simulations
Popis výsledku v původním jazyce
Large-scale plasma simulations are critical for designing and developing next-generation fusion energy devices and modeling industrial plasmas. BIT1 is a massively parallel Particle-in-Cell code designed for specifically studying plasma material interaction in fusion devices. Its most salient characteristic is the inclusion of collision Monte Carlo models for different plasma species. In this work, we characterize single node, multiple nodes, and I/O performances of the BIT1 code in two realistic cases by using several HPC profilers, such as perf, IPM, Extrae/Paraver, and Darshan tools. We find that the BIT1 sorting function on-node performance is the main performance bottleneck. Strong scaling tests show a parallel performance of 77% and 96% on 2,560 MPI ranks for the two test cases. We demonstrate that communication, load imbalance and self-synchronization are important factors impacting the performance of the BIT1 on large-scale runs.
Název v anglickém jazyce
Leveraging HPC Profiling and Tracing Tools to Understand the Performance of Particle-in-Cell Monte Carlo Simulations
Popis výsledku anglicky
Large-scale plasma simulations are critical for designing and developing next-generation fusion energy devices and modeling industrial plasmas. BIT1 is a massively parallel Particle-in-Cell code designed for specifically studying plasma material interaction in fusion devices. Its most salient characteristic is the inclusion of collision Monte Carlo models for different plasma species. In this work, we characterize single node, multiple nodes, and I/O performances of the BIT1 code in two realistic cases by using several HPC profilers, such as perf, IPM, Extrae/Paraver, and Darshan tools. We find that the BIT1 sorting function on-node performance is the main performance bottleneck. Strong scaling tests show a parallel performance of 77% and 96% on 2,560 MPI ranks for the two test cases. We demonstrate that communication, load imbalance and self-synchronization are important factors impacting the performance of the BIT1 on large-scale runs.
Klasifikace
Druh
D - Stať ve sborníku
CEP obor
—
OECD FORD obor
10301 - Atomic, molecular and chemical physics (physics of atoms and molecules including collision, interaction with radiation, magnetic resonances, Mössbauer effect)
Návaznosti výsledku
Projekt
—
Návaznosti
I - Institucionalni podpora na dlouhodoby koncepcni rozvoj vyzkumne organizace
Ostatní
Rok uplatnění
2024
Kód důvěrnosti údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Údaje specifické pro druh výsledku
Název statě ve sborníku
Lecture Notes in Computer Science
ISBN
978-3-031-50683-3
ISSN
—
e-ISSN
—
Počet stran výsledku
12
Strana od-do
123-134
Název nakladatele
Springer
Místo vydání
Heidelberg
Místo konání akce
Limassol
Datum konání akce
28. 8. 2023
Typ akce podle státní příslušnosti
WRD - Celosvětová akce
Kód UT WoS článku
001279250600010