オフデザイン高速解析ツール開発
JAXAスーパーコンピュータシステム利用成果報告(2025年2月～2026年1月)
報告書番号: R25JDA201J07
利用分野: 航空技術
- 責任者: 中北和之, 航空技術部門基盤技術研究ユニット
- 問い合せ先: 小島良実(kojima.yoimi@jaxa.jp)
- メンバ: ラッシャー デービッド, サンシカ アンドレア, 金森 正史, 林 謙司, 小島 良実
事業概要
航空機がその定常運行状態から外れたオフデザイン飛行条件では, 航空機形状が複雑になったり, 非定常な現象が現れるため, 流体シミュレーションの計算規模が極めて大きくなる傾向にある. 本事業では, CFDコードの高速化と高効率化により, オフデザイン飛行条件における数値シミュレーションの高速化を目指す.
参照URL
なし
JAXAスーパーコンピュータを使用する理由と利点
典型的なオフデザイン飛行条件における数値シミュレーションでは, 数億点以上の格子点数をもつ大規模な計算格子が必要になる. これに伴い, 数値シミュレーションの各ステップ（前処理・本計算・後処理）に要する計算資源やストレージの要求が非常に大きくなるため, スーパーコンピュータを活用した研究開発が必要不可欠である.
今年度の成果
オフデザイン数値シミュレーションで必要となる数十億から数百億点規模の格子の前処理には, 現状のソルバーでは100時間を超える処理時間を要することが予想された. そこで, 処理の一部をGPU化することにより大幅に高速化し, 現実的な処理時間（約8時間）で完了することができた. これにより, 大規模格子による数値シミュレーションを, 現実的な時間スケールで実施することができるようになった.
図1: オフデザイン数値シミュレーションにおける処理フローと前処理高速化の効果. 従来は前処理に100時間以上を要していたが, GPU化により約8時間まで短縮され, 現実的な時間で大規模計算が可能となった.
成果の公表
なし
JSS利用状況
計算情報
- プロセス並列手法: MPI
- スレッド並列手法: 非該当
- プロセス並列数: 1 - 3456
- 1ケースあたりの経過時間: 24 時間
JSS3利用量
総資源に占める利用割合※1(%): 0.72
内訳
JSS3のシステム構成や主要な仕様は、JSS3のシステム構成をご覧下さい。
| 計算システム名 | CPU利用量(コア・時) | 資源の利用割合※2(%) |
|---|---|---|
| TOKI-SORA | 15311091.21 | 0.69 |
| TOKI-ST | 4568.81 | 0.00 |
| TOKI-GP | 87232.24 | 1.41 |
| TOKI-XM | 57669.19 | 19.82 |
| TOKI-LM | 730.81 | 0.06 |
| TOKI-TST | 0.00 | 0.00 |
| TOKI-TGP | 0.00 | 0.00 |
| TOKI-TLM | 0.00 | 0.00 |
| ファイルシステム名 | ストレージ割当量(GiB) | 資源の利用割合※2(%) |
|---|---|---|
| /home | 0.00 | 0.00 |
| /data及び/data2 | 102400.00 | 0.67 |
| /ssd | 30720.00 | 1.87 |
| アーカイバシステム名 | 利用量(TiB) | 資源の利用割合※2(%) | J-SPACE | 19.69 | 0.06 |
|---|
※1 総資源に占める利用割合：3つの資源(計算, ファイルシステム, アーカイバ)の利用割合の加重平均.
※2 資源の利用割合：対象資源一年間の総利用量に対する利用割合.
ISV利用量
| 利用量(時) | 資源の利用割合※2(%) | |
|---|---|---|
| ISVソフトウェア(合計) | 7.74 | 0.01 |
※2 資源の利用割合：対象資源一年間の総利用量に対する利用割合.
JAXAスーパーコンピュータシステム利用成果報告(2025年2月～2026年1月)