Un modèle 2D-3D a été développé et montre les capacités liées a cette architecture,
avec par exemple un gain de temps de calcul important, mais aussi les limitations notamment
au niveau de l'espace memoire. Nous constatons que les contraintes sont liées à la
parallélisation elle-même. Les résultats des simulations effectuées sont présentées dans le cadre du projet ITER et de la modelisation de la source d'ions négatifs où une etude sur le
transport électronique à travers une barrière magnétique est également présentée. Cette étude a été
réalisée à partir du modèle à deux et trois dimensions et permet de mettre en valeur certaines
différences observées lors du passage d'une dimension à une autre.
L'évolution incessante des cartes graphiques, leur faible coût et leur capacité de calcul en
font aujourd'hui un nouvel élément de calcul très performant voué à être encore amélioré et
ouvrant peut être d'autres possibilités dans le domaine de la visualisation, de la parallélisation
et de la modélisation. |
The particle in cell algorithm for the simulation of charged
particle kinetics in plasmas is a very resource consuming method and
high performance parallel computing is required for practical
problems. Graphics processing Units (GPUs) are emerging as powerful,
low cost parallel systems than can be used for intensive
computations. We have developed a PIC MCC (Particle-In-Cell Monte
Carlo Collisions) model of a low temperature magnetized plasma using
GPU (Graphics Processing Units). We show that speedups reach from
10 to 20 compared with a sequential code running on CPU,
depending on the number of cells and particles considered. We
describe how each part of the PIC MCC model is implemented on the
GPU and show how particles are dynamically managed. The
computational cost of the PIC MCC model on the GPU is compared with
a standard PIC MCC model running on a single CPU (Central Processing
Unit). The results are illustrated with the example of plasma
transport across a magnetic filter similar to that of a negative ion
source for the neutral beam injector of fusion devices. |