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Moteur de recherche d'offres d'emploi CEA

Potentiel d’interaction hybride (CPUs et GPUs) pour la dynamique moléculaire


Détail de l'offre

Informations générales

Entité de rattachement

Situé à 40 km au sud de Paris, le centre DAM-Île de France, a en charge la conception des armes nucléaires françaises, la recherche et développement dans le domaine de la lutte contre la prolifération et le terrorisme, l'alerte aux autorités en cas de séisme, de tsunami ou d'essai nucléaire étranger, la construction et le démantèlement de grandes infrastructures nucléaires. Leader français de la simulation numérique et du calcul intensif, il possède deux des machines européennes les plus puissantes. Il dispose également de plusieurs accélérateurs et de nombreux moyens techniques et expérimentaux pour mener ses recherches. Lui est également rattaché, l'Unité Propulsion Nucléaire située sur le centre CEA/Cadarache en région Provence Alpes-Côte d'Azur, où sont implantées les installations d'essais et une partie des fabrications de la propulsion nucléaire.  

Référence

2021-18574-S0410  

Description du poste

Domaine

Mathématiques, information  scientifique, logiciel

Contrat

Stage

Intitulé de l'offre

Potentiel d’interaction hybride (CPUs et GPUs) pour la dynamique moléculaire

Sujet de stage

Potentiel d’interaction hybride (CPUs et GPUs) pour la dynamique moléculaire

Durée du contrat (en mois)

6 mois

Description de l'offre

La dynamique moléculaire classique (DM) est une méthode de simulation travaillant à l’échelle atomique mais permettant de prendre un nombre d’atomes suffisant pour que ses résultats puissent être comparés aux simulations des codes macroscopiques. Cette méthode permet notamment d’étudier avec une richesse de détails inégalée le comportement de la matière sous sollicitations extrêmes. Par exemple, il est envisageable aujourd’hui de simuler précisément un phénomène aussi complexe que celui de la création de micro-jets générés par le passage d’un choc sur une surface métallique. L’évolution des calculateurs, et en particulier l’avènement de TERA-1000, ouvre de nouvelles perspectives en terme de capacité de simulation. Mais, elle a aussi rendu nécessaire la création d’un nouveau code HPC appelé ExaStamp. Ce nouveau code est beaucoup plus complexe, du point de vue informatique, que le code de l’ancienne génération. Ecrit en C++, il utilise trois niveaux de parallélisation : MPI, pour les communications entre nœuds, OpenMP, pour la parallélisation à mémoire partagée, et enfin la vectorisation, pour une exploitation optimale du calculateur.
L’objectif du stage est de développer une version hybride (CPUs + GPUs), d’une des méthodes numériques utilisées pour calculer l’interaction des atomes entre eux. Il existe de nombreuses méthodes de description des interactions entre atomes comme par exemple la méthode de l’atome entouré ou « Embedded Atom Model » (EAM) dans laquelle l’énergie potentielle est obtenue comme la somme des énergies requises pour placer les atomes individuels dans le matériau.
Le(a) stagiaire devra réaliser une version GPU du potentiel (via Cuda), tester son exécution en mode pure GPU (jusqu’à 4 GPUs en simultané), puis développer une version hybride, qui devra traiter l’ordonnancement des tâches sur GPUs et CPUs ainsi que les mouvements de données entre ces derniers.

Profil du candidat

Dynamique Moléculaire Classique
C++, OPenMP, Cuda
Bac+5

Localisation du poste

Site

DAM Île-de-France

Localisation du poste

France, Ile-de-France, Essonne (91)

Ville

Bruyères-le-Châtel