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Das Projekt SILC Umformsimulation ...

SILC: Skalierbare Infrastruktur zur automatischenLeistungsanalyse paralleler Codes:

Status und Ausblick

Kai Diethelm <[email protected]>Andreas Knupfer <[email protected]>

BMBF-Statustagung, Berlin, 23.11.2010

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Uberblick

Das Projekt SILC

Umformsimulation mit INDEED

...

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SILC: Skalierbare Infrastruktur zur automatischenLeistungsanalyse paralleler Codes

Partner:

I TU Dresden

I TU Munchen

I RWTH Aachen

I Forschungszentrum Julich

I Gesellschaft fur numerische Simulation mbH, Braunschweig

assoziierte Partner:

I Gesellschaft f. Wissens- u. Technologietransfer, TU Dresden

I German Research School for Simulation Sciences, Julich

I University of Oregon

Laufzeit: 01/2009–12/2011

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Blechumformprozesse

Aufgabe: ebenes Blech in eine vorgegebene Form deformieren

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Anwendungsbeispiele:

I Fahrzeugbau

I Herstellung von Verpackungen

I Produktion von Hausgeraten

I . . .

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Blechumformprozesse


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Was der Anwender wissen mochte:

I Anderungen der Blechdicke,

I Spannungen und Dehnungen,

I Krafte,

I . . .

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Blechumformprozesse


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Experimentelle Bestimmung ist

I sehr teuer

I zeitaufwendig

⇒ numerische Simulation

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Die Simulationssoftware INDEED

grundlegende Features:

I Simulation auf Basis einer Finite-Elemente-Methodemit impliziter Zeitintegration

I zahlreiche verschiedene Elementtypen(Membran, Schale, Volumen)

I diverse Materialmodelle(einfacher Stahl, hochfester Stahl, Aluminium, . . . )

I adaptive NetzverfeinerungI Modellierung der Werkzeuge

I starrI deformierbar

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Die Simulationssoftware INDEED

verfugbare Parallelisierungen:

I SMP (OpenMP)

I DMP (MPI, FETI-Methode)

I hybrid

Ziel: Verbesserung des Laufzeitverhaltens durch

I Untersuchung der Skalierungseigenschaften

I Optimierung der Kommunikation

I Vermeidung von Wartezustanden

I Verhinderung von Lastungleichgewichten

I Einsatz modernster Parallelisierungsparadigmen(z. B. OpenMP 3.0)

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Analyse mit bisherigen Werkzeugen

Scalasca/Cube3

I Entwicklung:FZ Julich

I Anwendung:Erkennung undLokalisierung vonWartezustanden

I Beispiel:Netzverfeinerungbei INDEED

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Analyse mit bisherigen Werkzeugen

Vampir/VampirTrace

I Entwicklung: TU Dresden

I Anwendung: Analyse des dynamischen Programmverhaltens,insbesondere der Kommunikation

I Beispiel: Aufbau der Steifigkeitsmatrizen bei INDEED

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Erkenntnisse

I Identifikation von Schwachstellen

I Optimierung des Codes

I Steigerung der Effizienz

I Verbesserung des Skalierungsverhaltens

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Entwicklungsbedarf

I Skalierbarkeit der Werkzeuge bzgl.I Anzahl der CoresI Laufzeit der Programme

I hohere Effizienz bei SMP-SystemenI enge Verzahnung mit OpenMPI Unterstutzung von OpenMP 3.0 (z. B. ungebundene Tasks)

I gemeinsame Infrastruktur fur Scalasca, Vampir, Periscope(Analyse von Leistungsdaten zur Laufzeit) und andere Tools

I minimale Beeinflussung der zu analysierenden Programmedurch die Analysewerkzeuge

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That’s what is in a box.

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