Amélioration du parallélisme du code de climat de l'IPSL

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...

Les nouveaux enjeuxÉvolutions futures

Puissance de calcul: ≈ x106 ≈ x (102)3

Quelle évolution résolution/complexité/durée ?

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)

Échelles spatiales et temporelles:

le système physique couplé atm-oce.

Échelles spatiales et temporelles:

le système physique couplé atm-oce.

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:

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

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

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

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

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

A plus long terme

Nouveaux schéma numériques, nouvelles grilles (2 projets

ANR déposés, 1 collab. franco-indienne)

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)