Méthodes numériques pour les plasmas sur architectures multicoeurs

Résumé : Cette thèse traite de la résolution du système de la Magnéto-Hydro-Dynamique (MHD) sur architectures massivement parallèles. Ce système est un système hyperbolique de lois de conservation. Pour des raisons de coût en termes de temps et d'espace, nous utilisons la méthode des volumes finis. Ces critères sont particulièrement importants dans le cas de la MHD, car les solutions obtenues peuvent présenter de nombreuses ondes de choc et être très turbulentes. L'approche d'un phénomène physique nécessite par conséquent de travailler sur un maillage fin entrainant une grande quantité de calcul. Afin de réduire les temps d'exécution des algorithmes proposés, nous proposons des méthodes d'optimisations pour l'exécution sur CPU telles que l'utilisation d'OpenMP pour une parallélisation automatique ou le parcours optimisé afin de bénéficier des effets de cache. Une implémentation sur architecture GPU à l'aide de la librairie OpenCL est également proposée. Dans le but de conserver une coalescence maximale des données en mémoire, nous proposons une méthode utilisant un splitting directionnel associé à une méthode de transposition optimisée pour les implémentations parallèle. Dans la dernière partie, nous présentons la librairie SCHNAPS. Ce solveur utilisant la méthode Galerkin Discontinu (GD) utilise des implémentations OpenCL et StarPU afin de profiter au maximum des avantages de la programmation hybride.
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Contributeur : Abes Star <>
Soumis le : mardi 4 juillet 2017 - 13:35:07
Dernière modification le : lundi 10 juillet 2017 - 09:52:38

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Massaro_Michel_2016_ED269.pdf
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Michel Massaro. Méthodes numériques pour les plasmas sur architectures multicoeurs. Langage de programmation [cs.PL]. Université de Strasbourg, 2016. Français. 〈NNT : 2016STRAD052〉. 〈tel-01410049v2〉

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