Research Unit Leader
Obiettivi
L’obiettivo di questa macro-attività consiste (I) nell’ottimizzazione e parallelizzazione dei modelli numerici per la simulazione del clima (sia dei modelli climatici che di impatto); (II) nella valutazione dell’impatto che le nuove tecnologie di calcolo emergenti hanno sull’implementazione e il progetto degli attuali modelli climatici; (III) nell’innovazione dei nuclei computazionali utilizzati attraverso una loro riprogettazione a livello numerico, algoritmico e implementativo.
Attività
- Ottimizzazione e parallelizzazione di modelli
Questa attività è di supporto a tutte le altre divisioni del CMCC ed è focalizzata all’impiego di tecniche di “co-design” per l’ottimizzazione dei modelli utilizzati al Centro. L’attività è anche focalizzata sull’analisi dei nuclei computazionali presenti all’interno dei modelli e sulla loro ottimizzazione su architetture ibride “multi-cores” alla luce degli impatti prestazionali relativi all’utilizzazione di compilatori ottimizzati, librerie matematiche e nuovi paradigmi paralleli.
- Riprogettazione dei nuclei computazionali in ottica Exascale
Questa attività è focalizzata allo studio dell’impatto delle architetture di calcolo exascale sugli algoritmi numerici utilizzati all’interno dei principali modelli climatici studiati all’interno del CMCC. In particolare, in ottica exascale vengono analizzate (I) l’ottimizzazione dei modelli accoppiati per il sistema Terra (ESM); (II) l’impiego di strutture algoritmiche parallele avanzate per la riduzione degli “overhead” di comunicazione attualmente presenti nei “dynamical cores”; (III) la gestione ottimale di esperimenti ensemble “multimodel” e “multiemission”; (IV) la rivisitazione degli approcci di “super-parameterization” utilizzati attualmente per risolvere modelli CRM (Cloud Resolving Models) ad altissime risoluzioni; (V) la gestione ottimale del sistema di memoria e delle relative gerarchie; (VI) la razionalizzazione delle operazioni di I/O; (VII) la gestione della tolleranza ai guasti; (VIII) l’impiego di nuovi paradigmi di parallelizzazione per la gestione della comunicazione e sincronizzazione tra task paralleli.
Questa attività è svolta nell’ambito delle iniziative internazionali IESP (International Exascale Software Programme) ed EESI (European Exascale Software Initiative).