exaFOAM

Projektziele

exaFOAM zielte darauf ab, die Skalierbarkeit der Rechenleistung von CFD-Anwendungen (Computational Fluid Dynamics) auf massiv-parallelen HPC-Systemen (High Performance Computing) zu verbessern.

Projektergebnisse

Das exaFOAM Projekt hat eine Reihe von Benchmarks veröffentlicht, die von Mikrobenchmarks bis hin zu industriellen Testfällen und zwei Grand Challenges über High-Fidelity-Flugzeugaerodynamik und Gasturbinenverbrennung reichen. Diese können im OpenFOAM HPC Technical Committee Repository (https://develop.openfoam.com/committees/hpc/-/tree/develop/) eingesehen werden.
Das HLRS und die Wikki GmbH haben ein neues Netz- und Dateiformat mit dem Namen coherent entwickelt, das Engpässe in OpenFOAM-Workflows beseitigt. Der Vorteil des kohärenten Netzformats ist, dass es die Anzahl der Dateien, die ein Dateisystem verwalten muss, drastisch reduziert. Die Testversionen sind im öffentlichen exaFOAM-Repository (https://develop.openfoam.com/exafoam und gitlab.com/openfoam/community/exafoam) verfügbar, zusammen mit anderen Entwicklungen.

Unter Verwendung des neu entwickelten coherent Dateiformats haben Mitglieder des exaFOAM-Teams erfolgreich eine Benchmark-Simulation auf dem HLRS-Supercomputer Hawk durchgeführt, bei der OpenFOAM auf bis zu 4.096 Knoten (524.288 CPU-Kerne) skalierte, was die bisher größte OpenFOAM-Simulation darstellt (https://www.hlrs.de/news/detail/coherent-file-format-accelerates-time-to-solution-with-openfoam). Für diese Leistung erhielt das Team den 19. HPC Innovation Excellence Award von Hyperion Research (https://insidehpc.com/2023/11/hyperion-research-announces-winners-of-hpc-innovation-excellence-awards-3/).

Ausblick

Insbesondere die Aktivitäten zur Portierung von OpenFOAM auf GPUs sind derzeit aktiv im Gange.