Energy analysis of a solver stack for frequency-domain electromagnetics - Archive ouverte HAL Access content directly
Reports (Research Report) Year : 2018

Energy analysis of a solver stack for frequency-domain electromagnetics

Analyse énergétique d’une pile logicielle pour le calcul en éléectromagnétisme

(1) , (1) , (2) , (1) , (3) , (1)
1
2
3

Abstract

High-performance computing (HPC) aims at developing models and simulations for applications in numerous scientific fields. Yet, the energy consumption of these HPC facilities currently limits their size and performance, and consequently the size of the tackled problems. The complexity of the HPC software stacks and their various optimizations makes it difficult to finely understand the energy consumption of scientific applications. To highlight this difficulty on a concrete use-case, we perform an energy and power analysis of a software stack for the simulation of frequency-domain electromagnetic wave propagation. This solver stack combines a high order finite element discretization framework of the system of three-dimensional frequency-domain Maxwell equations with an algebraic hybrid iterative-direct sparse linear solver. This analysis is conducted on the KNL-based PRACE-PCP system. Our results illustrate the difficulty in predicting how to trade energy and runtime.
Le calcul haute performance (HPC) vise à développer des modèles et des simulations dans de nombreux domaines scientifiques. Pourtant, la consommation d’énergie des installations de calcul haute performance limite actuellement leur taille et leur performance et, par conséquent, la taille des problèmes abordés. La complexité des piles logicielles de calcul haute performance et de leurs différentes optimisations rendent difficile la compréhension fine de la consommation énergétique des applications scientifiques. Pour mettre en évidence cette difficulté sur un cas d’utilisation concret, nous effectuons une analyse énergétique d’une pile logicielle pour des simulations de propagation d’ondes électromagnétiques dans le domaine fréquentiel. Ce solveur combine une approche de discrétisation par éléments finis d’ordre élevé pour le système d’équations de Maxwell tridimensionnelles dans le domaine fréquenciels et un solveur parallèle itératif hybride itératif-direct pour la résolution du système creux associé. Cette analyse est effectuée sur le Système PRACE-PCP à base de KNL. Nos résultats illustrent la difficulté à prédire un compromis en énergie et temps de calcul.
Fichier principal
Vignette du fichier
RR_9240.pdf (1.08 Mo) Télécharger le fichier
Origin : Files produced by the author(s)
Loading...

Dates and versions

hal-01962629 , version 1 (20-12-2018)

Identifiers

  • HAL Id : hal-01962629 , version 1

Cite

Emmanuel Agullo, Luc Giraud, Stéphane Lanteri, Gilles Marait, Anne-Cécile Orgerie, et al.. Energy analysis of a solver stack for frequency-domain electromagnetics. [Research Report] RR-9240, Inria Bordeaux Sud-Ouest. 2018. ⟨hal-01962629⟩
270 View
163 Download

Share

Gmail Facebook Twitter LinkedIn More