Один квадриллион степеней свободы в единой задаче CFD
Gordon Bell finalist team pushes scale of rocket simulation on El Capitan
Researchers used Lawrence Livermore National Laboratory's (LLNL) exascale supercomputer El Capitan to perform the largest fluid dynamics simulation ever — surpassing one quadrillion degrees of freedom in a single computational fluid dynamics (CFD) problem. The team focused the effort on rocket–rocket plume interactions. El Capitan is funded by the National Nuclear Security Administration's (NNSA) Advanced Simulation and Computing (ASC) program. The work — in part performed prior to the
www.llnl.gov
Simulating many-engine spacecraft: Exceeding 1 quadrillion degrees of freedom via information geometric regularization
We present an optimized implementation of the recently proposed information geometric regularization (IGR) for unprecedented scale simulation of compressible fluid flows applied to multi-engine spacecraft boosters. We improve upon state-of-the-art computational fluid dynamics (CFD) techniques along computational cost, memory footprint, and energy-to-solution metrics. Unified memory on coupled CPU--GPU or APU platforms increases problem size with negligible overhead. Mixed half/single-precision s
arxiv.org
Один квадриллион степеней свободы в единой задаче CFD
Lawrence Livermore National Laboratory’s (LLNL) провели на своем суперкомпьютере El Capitan (№1 в рейтинге TOP500, ~1,742 exaFLOPS) CFD моделирование взаимодействия выхлопных факелов нескольких ракетных двигателей (по типу SpaceX Super Heavy). Для расчета было задействовано 44 500 гибридный вычислителей AMD Instinct MI300A (CPU+GPU с общей унифицированной памятью = APU) размещенные в 11 136 вычислительных узлах. Таким образом, под один расчет были задействованы все мощности El Capitan полностью!
Расчет выполнял открытый код Multicomponent Flow Code, поддерживаемый группой Bryngelson. В модели учитывалась сжимаемость потока (число Маха до 10) и ударные волны. А вот на DNS мощностей не хватило.
Работа является финалистом премии ACM Gordon Bell Prize 2025 - высшей награды в области высокопроизводительных вычислений. Кроме выдающихся размеров, постановка может похвастаться еще и новой техникой регуляризации ударных волн под названием Information Geometric Regularization (IGR), разработанной профессорами Spencer Bryngelson (Georgia Tech), Florian Schäfer (NYU Courant) и Ruijia Cao.
Официальный пресс релиз: https://www.llnl.gov/article/53626/gordon-bell-finalist-team-pushes-scale-rocket-simulation-el-capitan
Препринт научной статьи по итогам численного эксперимента: https://arxiv.org/abs/2505.07392
Репозиторий использованного решателя на GitHub: https://github.com/MFlowCode/MFC
Gordon Bell finalist team pushes scale of rocket simulation on El Capitan https://arxiv.org/abs/2505.07392 https://github.com/MFlowCode/MFC