AsterX：用于动态时空的 GPU 加速 GRMHD 代码
高能天体物理现象
2025-02-12 v2 广义相对论与量子宇宙学
摘要
我们介绍 AsterX，这是一个新型开源、模块化、GPU 加速的完全通用相对论磁性流体动力学（GRMHD）代码，专为 3D 笛卡尔坐标系中的动态时空而设计，面向超大规模计算。我们通过基于 AMReX 的块结构自适应网格细化（AMR）实现，引入了全新的 Einstein Toolkit 驱动程序 CarpetX。AsterX 采用 Valencia 公式进行 GRMHD，结合 Z4c 公式进行时空演化，并融合高分辨率冲击捕获方案以准确处理流体力学。AsterX 在静态和动态时空环境下的严格测试表现卓越，与文献中其他代码高度吻合。通过时间子循环技术，我们实现了 2.5 至 4.5 倍的性能提升。对该代码进行规模测试，基于 OLCF 的 Frontier 超级计算机，显示在 4096 个节点的弱扩展效率约为 67%至 77%，相较于 8 节点性能显著提升。
引用
@article{arxiv.2406.11669,
title = {AsterX: a new open-source GPU-accelerated GRMHD code for dynamical spacetimes},
author = {Jay V. Kalinani and Liwei Ji and Lorenzo Ennoggi and Federico G. Lopez Armengol and Lucas Timotheo Sanches and Bing-Jyun Tsao and Steven R Brandt and Manuela Campanelli and Riccardo Ciolfi and Bruno Giacomazzo and Roland Haas and Erik Schnetter and Yosef Zlochower},
journal= {arXiv preprint arXiv:2406.11669},
year = {2025}
}
备注
42 pages, 13 figures