基于 AthenaK 的性能可移植数值相对论
广义相对论与量子宇宙学
2024-09-17 v1 高能天体物理现象
天体物理仪器与方法
摘要
我们介绍了 AthenaK 中的数值相对论模块，AthenaK 是一款专为百亿亿次计算应用设计的开源性能可移植天体物理代码。该模块采用 Z4c 公式来求解爱因斯坦方程。我们通过一系列标准数值相对论测试证明了其准确性，包括双黑洞并合引力波形的收敛性。此外，我们在 OLCF Frontier 和 NERSC Perlmutter 上进行了扩展性测试，其中 AthenaK 在 Frontier 上高达 65,536 个 AMD MI250X GPU 上表现出优异的弱扩展效率（相对于 4 个 GPU 为 80%），并在 Frontier 和 Perlmutter 的 AMD MI250X 和 NVIDIA A100 GPU 上分别表现出 84% 和 77% 的强扩展效率。此外，我们观察到显著的性能提升，与单个 CPU 核心相比，GPU 上实现了两个数量级的加速（），证实 AthenaK 非常适合百亿亿次计算，从而拓展了数值相对论研究取得突破的潜力。
引用
@article{arxiv.2409.10383,
title = {Performance-Portable Numerical Relativity with AthenaK},
author = {Hengrui Zhu and Jacob Fields and Francesco Zappa and David Radice and James Stone and Alireza Rashti and William Cook and Sebastiano Bernuzzi and Boris Daszuta},
journal= {arXiv preprint arXiv:2409.10383},
year = {2024}
}