미국에서는 에너지부의 지원으로 우주의 모든 주요 프로세스를 시뮬레이션하기 위한 소프트웨어 도구가 개발되고 있습니다. 또한 이러한 도구는 부분적으로 준비되어 있으며 Argonne National Laboratory의 Aurora 및 Frontier와 같은 새로운 엑사스케일급 슈퍼컴퓨터의 배치를 기다리고 있습니다. 프로젝트가 완료되면 우주의 기원과 발전의 비밀이 밝혀지고 미래를 예측할 수 있습니다.
ExaSky 프로젝트는 Argonne National Laboratory의 과학자들이 운영합니다. 이것은 엑사스케일 슈퍼컴퓨터의 출시로 해결될 지구 및 우주 과학 분야의 가장 중요한 응용 중 하나라고 믿어집니다. 새로운 플랫폼의 중요한 측면은 GPU 컴퓨팅에 대한 강조입니다. 따라서 ExaSky 프로젝트 코드는 Intel, NVIDIA 및 AMD GPU에서 작동하도록 적극적으로 적응하고 있습니다.
새로운 슈퍼컴퓨터(GPU)에서 실행하기 위해 Lagrange 방정식을 기반으로 하는 HACC(Hardware/Hybrid Accelerated Cosmology Code)와 Nyx(적응 메쉬 방법)라는 두 가지 상당히 다른 코드가 적용됩니다.
“두 코드의 유사한 물리 모델은 두 코드가 다른 계산 접근 방식을 사용하더라도 많은 다른 규모에서 유사한 결과를 제공해야 한다는 아이디어입니다. 두 모델에서 유사한 결과를 얻는 것은 자연에서 발생하는 물리적 과정에 대한 이해를 확인하는 데 도움이 될 것입니다. 그 후, 우리는 시뮬레이션으로 재생할 별 형성과 같은 새로운 기능을 추가할 수 있을 뿐만 아니라 관측 가능한 하늘 조사 데이터를 추가하여 결과를 검증하고 시뮬레이션에 생명을 불어넣을 수 있습니다.”라고 개발자는 설명합니다.
새로운 엑사스케일급 슈퍼컴퓨터는 거대 중성미자, 항성 및 은하 형성 모델과 같은 광범위한 입력과 활성 은하 핵, 은하풍 및 초신성 폭발과 같은 천체 물리학 피드백의 다중 소스를 고려할 때 보다 정교한 물리학을 가능하게 할 것입니다. 이러한 이벤트는 두 코드에 모두 포함되며 더 크고 더 높은 해상도의 메시에서 작동합니다.
하늘에 대한 실제 관찰을 통한 시뮬레이션 및 예측의 지속적인 검증은 과학자들이 희망하는 암흑 물질과 에너지의 신비를 포함하여 우주의 많은 신비를 밝히는 데 도움이 될 것입니다. 현재까지 ExaSky 팀은 가스 물리학 및 서브그리드 모델을 코드에 통합하고 시뮬레이션 데이터 분석을 위한 고급 소프트웨어 기술을 추가했습니다. 다음 단계는 시스템이 가동되면 차세대 하드웨어에 물리학 및 테스트 소프트웨어를 추가하는 것입니다.
2021-07-31 09:20:20
작가: Vitalii Babkin