摘要在本文中,我们描述了Alya代码的升级,并在数值过程的每个时间步骤中都可以在压力场计算中实现可靠性,效率和可扩展性,以求解不可压缩的Navier-Stokes方程的大型涡流模拟公式。我们在Alya的内核中开发了一个软件模块,以接口当前版本的PSCToolKit中包含的库,PSCToolKit(稀疏线性系统的迭代解决方案)在并行分布式内存计算机上,由Krylov meths构造,并耦合到代数Multigridigrid promigrid Preponditioners。该工具包在EOCOE-II项目中经历了各种扩展,其主要目标是面对Exascale挑战。在风电场应用中对气流模拟的现实基准测试结果表明,PSCToolKit求解器在Alya内核中可用的可伸缩性和并行效率方面可用的共轭梯度方法的原始版本明显胜过,并且代表了将Alya Code移至Exascale的非常有希望的软件层。
Alya 有三种应用。第一个用例 (C2U1) 涉及污染物等排放物的预测。使用燃烧应用中具有详细化学动力学的高级数值模拟来预测 NOx 和烟尘,目前正引领下一代公路运输和航空发动机的设计过程。第二个用例 (C2U2) 旨在研究整机空气动力学的主动流动控制,这对于开发新型超高涵道比 (UHBR) 发动机是一个非常相关的主题。第三个用例 (C2U3) 专注于运输系统机械结构的建模,重点是预测载荷和应力以及疲劳和断裂。选择这三个用例是因为它们对应于航空航天领域建模和仿真代码的基本挑战。
通过技术整合 MRO 解决方案 阿曼航空开发工程经理 Alya Al Qalam AL Yafie 认为,许多颠覆性技术可以重塑和增强 MRO 解决方案,其中之一就是区块链,它是领先的技术之一,可用于改进记录保存并加快租赁周转速度,同时保持高标准的数据隐私 - “这些应用的另一个很好的例子是数据分析和机器学习技术,它允许数据收集和分析以识别模式并做出预测,从而有效地消除流程中的多变性。预测性维护是 MRO 的强大工具,因为它有助于提前预测维护需求,从而更好地预测组件故障并降低意外维护成本。”
高保真计算流体力学模拟通常与大量计算需求相关,而每一代超级计算机的出现都对计算能力提出了更高的要求。然而,需要进行大量的研究工作才能释放基于日益复杂的架构的前沿系统(目前称为前百亿亿次级系统)的计算能力。在本文中,我们介绍了在计算力学代码 Alya 中实现的方法。我们详细描述了为充分利用不同级别的并行性而实施的并行化策略,以及一种用于有效利用异构 CPU/GPU 架构的新型共执行方法。后者基于具有动态负载平衡机制的多代码共执行方法。已针对使用 NVIDIA Volta V100 GPU 加速的 POWER9 架构上的飞机模拟对所有提出的策略的性能进行了评估。
高保真计算流体力学模拟通常与大量计算需求相关,而每一代超级计算机的出现都对计算能力提出了更高的要求。然而,需要进行大量的研究工作才能释放基于日益复杂的架构的前沿系统(目前称为前百亿亿次级系统)的计算能力。在本文中,我们介绍了计算力学代码 Alya 中实现的方法。我们详细描述了为充分利用不同并行级别而实施的并行化策略,以及一种用于有效利用异构 CPU/GPU 架构的新型共执行方法。后者基于具有动态负载平衡机制的多代码共执行方法。已针对使用 NVIDIA Volta V100 GPU 加速的 POWER9 架构上的飞机模拟对所有提出的策略的性能进行了评估。