Chercheur postdoctoral : Portage à l'Exascale d’un code de simulation Sparse-PIC 3D pour la modélisatio — CNRS

Missions :

La personne recrutée sera impliquée dans le projet ANR appelé MATURATION (https://www.math.univ-toulouse.fr/~narski/MATURATION/) autour de l’utilisation de grilles parcimonieuses couplées à l’approche Particle-In-Cell (PIC) pour étudier la physique des plasmas. Le but sera de porter sur architectures exascales un premier code de simulation 3D développé dans le cadre de précédents travaux [1]. Ce travail comportera un premier volet sur le passage à l'échelle (mémoire distribuée), l'optimisation des algorithmes CPU (vectorisation) et la poursuite du portage GPU. L'exploration de modèles de programmation C++ pour la portabilité de la performance tel que Kokkos ou StarPU constituera un second volet.

Une étude comparative permettra d'évaluer les différentes implémentations tant sur le plan de la performance que sur celui de la portabilité. Les études de performance seront menées sur diverses technologies CPU et GPU grâce aux ressources locales et à l'accès aux super-calculateurs nationaux. La personne recrutée participera également à la mise en place et au partage des bonnes pratiques en génie logiciel. Ce travail sera effectué en très forte interaction avec les autres partenaires du projet MATURATION.

[1] - Guillet, C. (2023). Approche sur grilles parcimonieuses pour accélérer la méthode PIC (PhD, Toulouse 3

Activités :

• Participer au portage à l’Exascale d’un code 3D sparse-PIC (parallélisme distribué, vectorisation et portage GPU)
• Explorer de nouveaux modèles de programmation pour la portabilité de la performance
• Étudier la performance des codes sur diverses architectures CPU et GPU récentes
• Améliorer les pratiques en génie logiciel autour du code
• Publier les résultats
• Passage de témoin pour la prise en main du code à l’équipe encadrante

Contexte de travail :

Le lieu de travail sera à la Maison de la Simulation à Gif-sur-Yvette. C'est un laboratoire commun au CEA, au CNRS, à l'Université Paris-Saclay et à l'Université Versailles Saint-Quentin. Elle est spécialisée dans le calcul haute performance et les simulations numériques en lien étroit avec les applications physiques, le génie logiciel parallèle, les modèles de programmation, les techniques de visualisation, l'intelligence artificielle et l'informatique quantique.

Le Centre national de la recherche scientifique est l’une des plus importantes institutions publiques au monde : 34 000 femmes et hommes (plus de 1 000 laboratoires et 200 métiers), en partenariat avec les universités et les grandes écoles, y font progresser les connaissances en explorant le vivant, la matière, l’Univers et le fonctionnement des sociétés humaines. Depuis plus de 80 ans, y sont développées des recherches pluri et interdisciplinaires sur tout le territoire national, en Europe et à l’international.

Le lien étroit que le CNRS tisse entre ses missions de recherche et le transfert vers la société fait de lui un acteur clé de l’innovation en France et dans le monde. Le partenariat qui le lie avec les entreprises est le socle de sa politique de valorisation et les start-ups issues de ses laboratoires (près de 100 chaque année) témoignent du potentiel économique de ses travaux de recherche.

Le Centre national de la recherche scientifique est un organisme public de recherche pluridisciplinaire placé sous la tutelle du ministère de l’Enseignement supérieur, de la Recherche et de l’Innovation.

C’est l’une des plus importantes institutions publiques au monde : 33 000 femmes et hommes (dont plus de 16 000 chercheurs et plus de 16 000 ingénieurs et techniciens), en partenariat avec les universités et les grandes écoles, y font progresser les connaissances en explorant le vivant, la matière, l’Univers et le fonctionnement des sociétés humaines.

Depuis plus de 80 ans, le CNRS développe des recherches pluri et interdisciplinaires sur tout le territoire national, en Europe et à l’international. Le lien étroit entre ses missions de recherche et le transfert vers la société fait du CNRS un acteur clé de l’innovation en France et dans le monde.

Le partenariat qui lie le CNRS avec les entreprises est le socle de sa politique de valorisation et les start-ups issues de ses laboratoires témoignent du potentiel économique de ses travaux de recherche.

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