Research Physics on the Data Vortex

This year at SC15, Research Physicists and Mathematicians will present their research that has run on Data Vortex systems. These presentations will be held at our offices on 2303 Rio Grande. For a full schedule please visit: Abstracts for these talks can be read below.

santiago“Numerical solution of partial differential equations with dominant communication cost using Datavortex”, Santiago I. Betelu

This talk is about solving partial differential equations with Datavortex in situations where communication cost is dominant. Two problems are considered: a) Euler equations of invicid incompressible fluids,  solved with FFT’s, and b) partial differential equations in high dimensions solved with finite differences.  On Euler’s equations, the communication cost is almost entirely due to the transpose of the data for the FFT’s. Several high resolution simulations are presented that show the main challenges of this problem: turbulence growth and rapidly decreasing spatial and time scales.

On the finite differences case, as the number of dimensions grows, the ratio of communication to computation cost increases, data communication becomes increasingly fragmented and memory use becomes so significant that can only be shared between nodes. The problem is illustrated with Schrodinger’s equation in six dimensions where some typical examples of scientific interest are shown. Finally other PDE problems that share the same difficulties are discussed.

         Esta comunicacion trata de la solucion de ecuaciones diferenciales en derivadas parciales con Datavortex en situaciones donde el costo de comunicacion es dominante. Se consideran dos situaciones: a) las ecuaciones de Euler de un fluido incompresible inviscido resueltas con FFT’s, y b) ecuaciones en derivadas parciales en altas dimensiones resueltas con diferencias finitas. En las ecuaciones de Euler, el costo de la comunicacion se debe mayormente a la transpuesta de los datos de las FFT’s. Varias simulaciones de alta resolucion presentadas aqui muestran las mayores dificultades del problema: el crecimiento de la turbulencia y las escalas espaciales y temporales que decrecen rapidamente.
    En el caso de las diferencias finitas, a medida que la dimensionalidad aumenta, la razon de comunicacion a computacion aumenta, la comunicacion se vuelve mas y mas fragmentada y el uso de la memoria aumenta a tal punto que solo puede ser compartida entre los nodos.
El problema es ilustrado con la ecuacion de Shrodinger en seis dimensiones, donde se muestran algunos ejemplos de interes cientifico. Finalmente, otros problemas de PDE’s que tienen las mismas dificultades son discutidos.


wolfgang“Few-body Physics with Many Processors”, Matthias Zimmerman, Santiago I. Betelu, Maxim A. Efremov, & Wolfgang P. Schleich

For PDF copies of the Abstract, please see the below links.

(English: DataVortex_November_2015_Efimov_Physics)

(Deutsch: DataVortex_November_2015_Efimov_Physics_German)