Parallélisation de simulations physiques utilisant un modéle de Boltzmann mullti-phases et multi-composants en vue d'un épandage de GNL sur sol
Auteur / Autrice : | Julien Duchateau |
Direction : | Christophe Renaud |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Informatique |
Date : | Soutenance le 09/12/2015 |
Etablissement(s) : | Littoral |
Ecole(s) doctorale(s) : | École doctorale Sciences pour l'ingénieur (Lille) |
Partenaire(s) de recherche : | Laboratoire : Laboratoire d'informatique, signal et image de la Côte d'Opale (Calais, Pas de Calais) - Laboratoire d'Informatique Signal et Image de la Côte d'Opale / LISIC |
Association : INNOCOLD | |
Jury : | Président / Présidente : Jean-Charles Noyer |
Examinateurs / Examinatrices : Christophe Renaud, François Rousselle, Benjamin Graille | |
Rapporteurs / Rapporteuses : Daniel Méneveaux, Bruno Raffin |
Résumé
Cette thèse a pour but de définir et de développer des solutions informatiques de manière à permettre la mise en place de simulations physiques sur des domaines de simulation très grands tels qu'un site industriel comme le terminal méthanier de Dunkerque. Le modèle d'écoulement mis en place est basé sur la méthode de Boltzmann sur réseau et permet de gérer de nombreux cas de simulation. Différentes architectures de calculs sont étudiées dans ce travail de thèse. L'utilisation du processeur central ainsi que de processeurs graphiques pour la parallélisation des calculs est abordée. Des solutions sont mises en place de manière à obtenir une parallélisation efficace du modèle de calcul sur plusieurs GPUS pouvant calculer en parallèle. Une approche de maillage progressif du maillage de simulation est également abordée pour gérer dynamiquement la quantité de mémoire nécessaire pour simuler en fonction des besoins de la simulation et de sa progression. Son intégration sur une architecture de calcul composée de plusieurs processeurs graphiques est également mise en avant. Finalement, une solution de type "Out-of-core" a été mise en place pour traiter des cas où la mémoire liée aux processeurs graphiques est insuffisante pour simuler. En effet, les processeurs graphiques disposent généralement d'une quantité de mémoire nettement inférieure à celle de la RAM du processeur central. La mise en place d'un système d'échange efficace entre les processeurs graphiques et la RAM est donc essentielle.