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Amélioration du parallélisme du code de climat de l'IPSL
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Stratégie en cours (mars 2007)
2007-2011:
• Continuité de l'architecture parallèle-vectorielle initialement utilisée
pour développer le modèle du système terre (ESM) de l'IPSL
• Parallélisation de ce modèle pour machine scalaires (approx. 100
proc).
• Exploration des contraintes pour du parallélisme plus massif (> 1000
proc), mise en place d'une stratégie et de projets
• Besoins d'aide spécifique (4 pers.)
• Projets en support: ANR-Cicle, Collab. Japon, IS-ENES,
Combine, Metaphore, Prodiguer...
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Les nouveaux enjeuxÉvolutions futures
Puissance de calcul: ≈ x106 ≈ x (102)3
Quelle évolution résolution/complexité/durée ?
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Échelles spatiales et temporelles:
une composante seule.GCM Dépression, circulation générale
10 000km1 000 km100 km10 km1km100 m10 m1 m100 mm10 mm1 mm
Jung et al. 2006
0.7˚
1.1˚
1.9˚
Observed
≈100 km
≈200 km
≈70 km
Échellespatiale
• Tempêtes moyennes latitudes
•Cyclones tropicaux
Objectif à court terme (GIEC-AR5):
simulations résolution 50 km, forcées
(T_océan prescrite)
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Échelles spatiales et temporelles:
le système physique couplé atm-oce.
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Échelles spatiales et temporelles:
le système physique couplé atm-oce.
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1° 1/3° 1/9° 1/27° 1/54°
SSS
Vorticity W
1/54° 1/54°
M. Lévy, 2006
Mieux résoudre la circulation océanique• OPA à différentes résolutions:
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8
Variabilité du niveau de la mer (en mètres) au cours de l’année 2001. En haut simulée à l’aide de NEMO, configuration ORCA12, en bas déduite des observations de satellites altimétriques (Topex-Poseidon, ERS-2 et Geosat FO). © Mercator-Océan.
Mieux résoudre la circulation océanique
En cours: simulation océan forcé
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Accroissement de la complexité
Chimie tropo & aérosols (INCA)
Carbone / CO2 (Orchidée, Pisces)
Ozone starto. (Reprobus)
Émissions
Utilisation des sols
VolcansInsolation
Physique - Transportatmosphère (LMDZ)Surface (Orchidée)Océan (Nemo)Glace de mer (LIM)
Modèle du système Terre (ESM)
Climat global
Climat régional
LMDZ zoomé
Conditions aux limites
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Chimie tropo & aérosols (INCA)
Carbone / CO2 (Orchidée, Pisces)
Ozone starto. (Reprobus)
Émissions
Utilisation des sols
VolcansInsolation
Physique - Transportatmosphère (LMDZ)Surface (Orchidée)Océan (Nemo)Glace de mer (LIM)
Modèle du système Terre (ESM)
Climat global
Climat régional
LMDZ zoomé
Accroissement de la complexité
Temps CPU x qqs dizaines
Actuellement: résolution réduite pour
pouvoir réaliser les simulations
CMIP5
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Ensembles de simulationsSimulations plus longues
Simulations longues: dernier millénaire, entrée et sortie de glaciation...
Variabilités interne.
Ensemble de simulations
Servonat, et al. 2010
Easterling, et al. 2009
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A court terme: Modèle couplé sur qqs centaines de processeurs (Vargas,
Titane) => basculer progressivement la production de mi 2010
à mi 2012
Modèle forcé: bench possible sur différentes machines, qqs
centaines à qqs milliers de proc.
Points durs aujourd'hui:
Entrées-Sortie et Work Flow
Adaptation éventuelle du mode de gestion des machines
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A plus long terme
Nouveaux schéma numériques, nouvelles grilles (2 projets
ANR déposés, 1 collab. franco-indienne)
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Besoins
Reconnaissance de une (ou qqs) interlocuteurs privilégiés labo-
centres de calcul
Davantage de scientifiques...
E-S et work flow (2 pers. à stabiliser)
Réalisation et suivi des simulations extrêmes (1à 2 pers, CDD)
Ing. calcul haute performance: veille, répondant pour les
sollicitations internes et externes (multi centres de calcul)... (3 à
4 pers)