通过共享碰撞常数张量结构降低XGYRO中CGYRO HPC通信成本
分布式、并行与集群计算
2025-07-31 v1
摘要
第一性原理氢燃等离子体仿真计算和内存密集，CGYRO亦是如此。使用多个HPC节点以适应可用内存，导致显著的通信开销，这对任何单个仿真来说难以避免。尽管如此，大多数氢燃研究由多个仿真组成的集合，因此我们开发了一种新工具，名为XGYRO，用于将整个CGYRO仿真集合作为单个HPC作业执行。通过将集合视为一个单元，XGYRO可以改变全局缓冲区分布逻辑，并应用那些在单个仿真中不可实现的优化，仅在整个仿真集合上方可实现。主要节省来自共享碰撞常数张量结构，因为其值在参数扫描仿真中通常相同。该数据结构占CGYRO仿真内存消耗的主导比重，因此在整个仿真集合中分布它会导致每个仿真的显著内存节省，从而导致整体通信开销显著降低。
引用
@article{arxiv.2507.22245,
title = {Minimizing CGYRO HPC Communication Costs in Ensembles with XGYRO by Sharing the Collisional Constant Tensor Structure},
author = {Igor Sfiligoi and Emily A. Belli and Jeff Candy},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.22245},
year = {2025}
}
备注
3 pages, 3 figures, Accepted at ICPP25