Verbundprojekt ADAPTEX: Adaptive Erdsystemmodellierung mit stark reduzierter Berechnungsdauer für Exascale-Supercomputer

Abstract

Im Verbundprojekt ADAPTEX wurde ein allgemein nutzbares Open-Source Softwareframeworks für exascale-fähige Strömungssimulationen mit adaptiver Gitterverfeinerung in der Erdsystemmodellierung entwickelt. Dabei wurden existierende, individuell spezialisierte HPC-Bibliotheken für adaptive Verfeinerung, diskontinuierliche Galerkin-Verfahren und Methoden der Multiskalenanalyse kombiniert, um die Skalierbarkeit und Ressourceneffizienz wissenschaftlicher Anwendungen deutlich zu verbessern. Im Teilvorhaben des Instituts für Softwaretechnologie (SC) am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR) stand die Bibliothek t8code im Mittelpunkt, die auf effiziente und massiv parallele Gitteradaption spezialisiert ist. Die wichtigsten Ziele waren hier die Weiterentwicklung der Kernalgorithmen mit Fokus auf heterogene Rechensysteme, die Erweiterung der Code-Interfaces und die Unterstützung von Anwendungen der Erdsystemmodellierung. Mithilfe dieser Arbeiten sollte ADAPTEX dynamische adaptive Gitter als Schlüsseltechnologie positionieren, die die Skalierbarkeit auf kommenden Exascale-Systemen verbessert und Laufzeit sowie Speicherbedarf reduziert, bzw. eine erhöhte Modellauflösung bei gleichbleibenden Kosten ermöglicht.