ExaStencils - Advanced Stencil-Code Engineering

ExaStencilverfolgt einen domänenspezifischen Entwurfsanktur für die bedestead de Klasse der Stencil-Codes.这场革命是一场工程革命，它不是一种对Altcode的统一优化，而是一种新的软件技术，它是一种自动化的、领域化的、平台化的、对Anwendungscode进行优化的技术，它可以韦尔登更好地发挥作用。在电梯模拟中扮演一个中心角色。您是正规的Zugriffsmuster auf（i.d.R.）更大尺寸的数据。在一个高层领导的领导下工作的方法越来越多，而且越来越多。ExaStenschafft Programmierbarkeit für Exascale mittels einer mehrschichtigen domänenspezifischen Sprache und eines Codegenerators，der Anwenderprogramme mit Domänenwissen anreichert und dieses zur Optimierung nutzt. ExaStencehochentwickelte Werkzeugunterstützung beruht auf einer generatorbasierten Produktlinientechnologie，die automatisch eine für das Problem und die Ausführungsplattform maßgeschneiderte Implementierung erstelt.Nach der ersten Förderperiode wird ExaStencehocheneinen durchgängigen Kompilationsfluss für die Klasse der elliptischen partiellen Differentialgleichnungen vorweisen，incl. der automatischen Generierung von funktional korrektem parallelen Code für reale，homogeneSupercomputer wie JUQUEEN.Die zweite Förderperiode hat zwei Hauptziele. Erstens soll der Nachweis höchster Produktivität für ein breites Sortiment von Differentialleichungen und Lösern erbracht韦尔登。这是一个很明显的韦尔登的特殊光谱。由弹性线和斯托克斯线组成。两个解决方案是在韦尔登上设置能量屏障。大足的代码自动生成器不能只用于学习，而应用于学习和能量消耗的自动生成。这一中心的性能是均匀和不均匀的，超级计算机可以用韦尔登来表示。该系统与Xeon Phis和GPU完全一致，其结果将在基于机器学习和产品采样的基础上，采用一种新的结构，可以在韦尔登上进行测试，从而大大提高了Domänenwissen的性能。Der Nachweis der Absolutely and Produktivität wird die Untersuchung von mathematischen Modellen für einen Tradeoff von Leistung und Energieverbauch auf jeder Ebene der Mehrschichtigen Programmiersprache erfordern，zur geigneten Wahl etwa des Glätters，der Zahl der Gitterebenen，or der Daten- oder Komberkationsstrukturen.韦尔登提出了一种新的能量编码技术（CPU/Besenchuniger），用于通信和检索的规划，以及用于混合Zielcode的生成。韦尔登同基因与异基因的实验验证建筑物韦尔登，包括。JUQUEEN、TSUBAME和SuperMUC。

ExaStencils verfolgt einen domänenspezifischen Entwurfsansatz für die bedeutende Klasse der Stencil-Codes. Das Revolutionäre am Projekt ist, dass es sich nicht an die Beschleunigung von Altcode richtet, sondern eine neue Softwaretechnologie anstrebt, die eine automatische, domänen- und plattformspezifische Optimierung von Anwendungscode ermöglicht, der auf einfache Weise von Nichtinformatikern erstellt werden kann. Stencils spielen eine zentrale Rolle in der Hochleistungssimulation. Sie sind reguläre Zugriffsmuster auf (i.d.R.) mehrdimensionalen Datengittern. Mehrgittermethoden arbeiten auf einer Hierarchie von erst sehr feinen und dann immer gröberen Gittern. ExaStencils schafft Programmierbarkeit für Exascale mittels einer mehrschichtigen domänenspezifischen Sprache und eines Codegenerators, der Anwenderprogramme mit Domänenwissen anreichert und dieses zur Optimierung nutzt. ExaStencils hochentwickelte Werkzeugunterstützung beruht auf einer generatorbasierten Produktlinientechnologie, die automatisch eine für das Problem und die Ausführungsplattform maßgeschneiderte Implementierung erstellt.Nach der ersten Förderperiode wird ExaStencils einen durchgängigen Kompilationsfluss für die Klasse der elliptischen partiellen Differentialgleichnungen vorweisen, inkl. der automatischen Generierung von funktional korrektem parallelen Code für reale, homogene Supercomputer wie JUQUEEN.Die zweite Förderperiode hat zwei Hauptziele. Erstens soll der Nachweis höchster Produktivität für ein breites Sortiment von Differentialgleichungen und Lösern erbracht werden. Dazu soll das Spektrum der Quellspezifikationen stark erweitert werden, insb. auf lineare Elastizitätsgleichungen und Stokes-Gleichungen. Zweitens soll die Energiebarriere im Hochleistungsrechnen überwunden werden. Dazu muss die automatische Codegenerierung nicht nur auf Leistung allein, sondern auf eine Abstimmung zwischen Leistung und Energieverbrauch abzielen. Dieser zentrale Aspekt soll auf homogenen und heterogenen Supercomputern untersucht werden, inkl. Beschleunigern wie Xeon Phis und GPUs.Das resultierende ausgedehnte Entwurfsspektrum wird mittels einer Infrastruktur auf Basis von maschinellem Lernen und Produktlinien-Sampling verwaltet werden, die breite Aufkommen von Domänenwissen behandeln kann. Der Nachweis der Flexibilität und Produktivität wird die Untersuchung von mathematischen Modellen für einen Tradeoff von Leistung und Energieverbauch auf jeder Ebene der mehrschichtigen Programmiersprache erfordern, zur geeigneten Wahl etwa des Glätters, der Zahl der Gitterebenen, oder der Daten- oder Kommunikationsstrukturen. Ebenso werden neue Techniken der energiegewahren Codeaufteilung (CPU/Beschleuniger), der Ablaufplanung von Kommunikationen und Rechenschritten, sowie der Generierung von hybridem Zielcode nötig sein. Zur experimentellen Validierung werden homogene und heterogene Architekturen herangezogen werden, inkl. JUQUEEN, TSUBAME und SuperMUC.