L’avènement des processeurs multi-coeurs a provoqué une évolution des supercalculateurs vers des noeuds de calcul comprenant un grand nombre de coeurs. Il devient alors nécessaire d’adapter la manière d’exploiter de telles grappes en utilisant une programmation parallèle hybride multithread. Une approche permettant une évolution progressive des applications est l’utilisation d’implémentations MPI (Message Passing Interface) à base de threads (thread-based MPI) en conjonction avec un support exécutif OpenMP. Néanmoins, l’intégration de ces deux approches nécessite la mise en place d’un contrôle fin du placement des données et de leur visibilité, chaque modèle proposant une construction différente pour déclarer des variables privées. Cet article propose d’étendre le mécanisme TLS (Thread-Local Storage) pour gérer le placement des données privées et ainsi permettre la programmation hybride thread-based MPI + OpenMP.

La plupart des méthodes numériques s’appuient sur des maillages tétraédriques ou hexaédriques pour discrétiser leur domaine d’étude. L’utilisation de maillages hexaédriques est préférée pour certaines méthodes, mais la génération de ces maillages est beaucoup plus complexe que celle des maillages tétraédriques. Le critère de Delaunay assure l’existence et l’adaptation locale d’un maillage tétraédrique pour n’importe quel volume dont la frontière est discrétisée à l’aide d’une surface triangulaire. Un tel critère n’existe pas pour les maillages hexaédriques. Au contraire, ceux-ci sont pourvus d’une structure topologique globale qui complexifie grandement les traitements. Notre approche pour générer et modifier un maillage hexaédrique est donc de considérer initialement cette contrainte topologique tout en n’oubliant pas la géométrie du domaine d’étude.

Une nouvelle méthode déterministe pour le transfert radiatif a été développée sur maillage cartésien en 2D. L’intensité radiative grise (moyennée en fréquence) est projetée sur une base d’harmoniques sphériques. Le système hyperbolique résultant est discrétisé par un schéma de Godunov avec flux numérique préservant la limite de diffusion Rosseland. Le coût intrinsèquement élevé du solveur est compensé par une programmation optimisée pour l’exécution massivement parallèle sur supercalculateur hybride (CPU – Central Processing Unit – multicœurs et GPGPU – General-purpose Processing on Graphics Processing Units). Des simulations opérant jusqu’à 3,5 TFlop/s sur 900 cœurs Xeon Core2Quad ont permis de quantifier le nombre d’harmoniques sphériques nécessaires pour atteindre la convergence angulaire sur quelques problèmes modèles et établir des solutions de référence.

Le Code d’hydrodynamique et d’implosion du CELIA (CHIC) a été développé depuis 2003 au laboratoire pour dimensionner et restituer des expériences de physique des plasmas créés par laser, dans le domaine de la fusion par confinement inertiel (FCI). Ce code de simulation est la concrétisation d’un travail approfondi qui a permis la mise au point de schémas numériques novateurs, précis et robustes pour l’hydrodynamique Lagrange et la diffusion.

En raison de la complexité et de la quantité croissante des données issues des chaînes de simulation du CEA - DAM, les techniques traditionnelles de visualisation scientifique sont mises en défaut. Dans ce contexte, une approche par hiérarchisation des données est proposée afin de construire une représentation multirésolution permettant la visualisation interactive et un transfert progressif d’une grande quantité de données.

Les équations de l’hydrodynamique compressible avec chocs modélisent une part importante des écoulements fluides. La simula- tion numérique de ce type d’écoulement a, de tout temps, stimulé de nou- velles études, tant au CEA-DAM que dans d’autres communautés pour les- quelles ces phénomènes sont importants (aéronautique). L’originalité des méthodes présentées dans cet article est qu’elles sont lagrangiennes, c’est-à-dire que le maillage est mobile pour suivre le déplacement du fluide. Cela présente des intérêts pratiques multiples au prix d’une complexité certaine. Ce n’est que très récemment, à partir d’un effort de recherche mathématique et numérique initié en 2000, qu’il a été possible d’utiliser les approches modernes (sol- veurs de Godunov) dans les méthodes lagrangiennes multidimensionnelles. Nous décrivons dans cet article une contribution récente et expliquons l'intérêt de cette approche pour la simulation numérique tridimen- sionnelle pour la fusion par confinement inertiel (FCI) en contexte ALE (Arbitrary Lagrange Euler) et AMR (Adaptive Mesh Refinement).

Simuler la propagation d’ondes dans des matériaux susceptibles de changer de phase sous choc (étain, plomb, etc.), soulève des problèmes pour lesquels les méthodes numériques actuelles n’ont pas été conçues. Nous proposons un cas-test simple qui rassemble les difficultés que les schémas numériques futurs devront surmonter pour résoudre les équations d’Euler dans ces situations.

Dans le domaine du “calcul haute performance”, l’arrivée de cartes graphiques dédiées au calcul numérique, programmables en langage de haut niveau, a constitué un fait marquant de l’année 2007. Objet de travaux académiques depuis plusieurs années, l’approche GPGPU – General Purpose Graphic Processing Unit – peut dorénavant être mise en œuvre, et évaluée sur des problèmes de petite taille, dans un langage de program- mation proche de langages généralistes tels que C ou C++.

Dans toute discipline technique, il est important de savoir quand un seuil inatteignable auparavant est atteint, et même dépassé. C’est ce qui vient de se passer dans le courant de l’année 2006 pour les calculs tridimensionnels directs d’infrasons dans l’atmosphère terrestre à l’aide du supercalculateur TERA 10. Les infrasons sont des ondes acoustiques de fréquence faible susceptibles de se propager sur de très longues distances dans l’atmosphère terrestre. La mesure physique des infrasons, puis leur analyse et leur calcul, contribue aux moyens de surveillance internationaux.