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A Novel Shared-Memory Thread-Pool Implementation for Hybrid Parallel CFD Solvers

Jägersküpper, Jens und Simmendinger, Christian (2011) A Novel Shared-Memory Thread-Pool Implementation for Hybrid Parallel CFD Solvers. Lecture Notes in Computer Science (LNCS), 6853. Springer Verlag, Berlin Heidelberg. doi: 10.1007/978-3-642-23397-5. ISBN 978-3-642-23396-8. ISSN 0302-9743.

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Offizielle URL: http://link.springer.com/chapter/10.1007%2F978-3-642-23397-5_18

Kurzfassung

The Computational Fluid Dynamics (CFD) solver TAU for unstructured grids is widely used in the European aerospace industry. TAU runs on High-Performance Computing (HPC) clusters with several thousands of cores using MPI-based domain decomposition. In order to make more efficient use of current multi-core CPUs and to prepare TAU for the many-core era, a shared-memory parallelization has been added to one of TAU's solver to obtain a hybrid parallelization: MPI-based domain decomposition plus multi-threaded processing of a domain. For the edge-based solver considered, a simple loop-based approach via OpenMP FOR directives would - due to the Amdahl trap - not deliver the required speed-up. A more sophisticated, thread-pool-based shared-memory parallelization has been developed which allows for a relaxed thread synchronization with automatic and dynamic load balancing. In this paper we describe the concept behind this shared-memory parallelization, we explain how the multi-threaded computation of a domain works. Some details of its implementation in TAU as well as some first performance results are presented. We emphasize that the concept is not TAU-specific. Actually, this design pattern appears to be very generic and may well be applied to other grid/mesh/graph-based codes.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/95113/
Dokumentart:Tagungsband
Titel:A Novel Shared-Memory Thread-Pool Implementation for Hybrid Parallel CFD Solvers
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Jägersküpper, Jensjens.jaegerskuepper (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Simmendinger, ChristianT-Systems Solutions for Research GmbHNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:2011
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Nein
Band:6853
DOI:10.1007/978-3-642-23397-5
Seitenbereich:Seiten 182-193
Herausgeber:
HerausgeberInstitution und/oder E-Mail-Adresse der HerausgeberHerausgeber-ORCID-iDORCID Put Code
Jeannot, EmmanuelINRIANICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Namyst, RaymondINRIANICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Roman, JeanINRIANICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Verlag:Springer Verlag, Berlin Heidelberg
Name der Reihe:Lecture Notes in Computer Science (LNCS)
ISSN:0302-9743
ISBN:978-3-642-23396-8
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Computational Fluid Dynamics CFD; Parallel Processing; High-Performance Computing HPC; Shared-Memory Parallelization; Hybrid Parallelization
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Luftfahrt
HGF - Programmthema:Flugzeuge
DLR - Schwerpunkt:Luftfahrt
DLR - Forschungsgebiet:L AR - Aircraft Research
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):L - Simulation und Validierung (alt)
Standort: Braunschweig
Institute & Einrichtungen:Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik > C²A²S²E - Center for Computer Applications in AeroSpace Science and Engineering
Hinterlegt von: Seyfried, Beate
Hinterlegt am:09 Feb 2015 13:29
Letzte Änderung:24 Apr 2024 20:00

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