Aux États-Unis, avec le soutien du ministère de l'Énergie, des scientifiques développent des outils logiciels pour modéliser tous les principaux processus de l'univers. De plus, de tels outils sont partiellement prêts et attendent le déploiement de nouveaux supercalculateurs de la classe exaflop, tels qu'Aurora et Frontier. L'achèvement du projet promet de révéler les secrets de l'origine et du développement de l'univers, et permettra également de prédire l'avenir.
Le projet ExaSky est dirigé par des scientifiques du Laboratoire National d'Argonne. On pense qu'il s'agit de l'un des programmes les plus importants dans le domaine des sciences de la Terre et de l'espace, qui sera mis en œuvre avec le lancement de supercalculateurs de la classe exaflop. Un aspect important des nouvelles plates-formes sera l'accent mis sur l'informatique avec des processeurs graphiques. Par conséquent, le code du projet ExaSky est activement adapté pour fonctionner sur les processeurs Intel, NVIDIA et DMLA.
Deux codes très différents sont en cours d'adaptation pour fonctionner sur de nouveaux supercalculateurs (GPU) : HACC (Hardware/Hybrid Accelerated Cosmology Code) basé sur les équations de Lagrange et Nyx (méthode de réseau adaptatif).
"L'idée est que des modèles physiques similaires dans les deux codes devraient fournir des résultats similaires à de nombreuses échelles différentes, même si les deux codes utilisent des approches de calcul différentes. L'obtention de résultats similaires dans les deux modèles aidera à confirmer notre compréhension des processus physiques se produisant dans la nature. Nous pouvons ensuite ajouter de nouvelles fonctionnalités, telles que la formation d'étoiles, pour jouer à travers la simulation, ainsi que des données d'étude du ciel observées pour tester nos résultats et donner vie à la simulation », expliquent les développeurs.
Les nouveaux supercalculateurs de classe exaflopique permettront d'intégrer une physique plus complexe, prenant en compte un large éventail d'entrées, telles que la présence de neutrinos massifs, des modèles de formation d'étoiles et de galaxies, ainsi que plusieurs sources de rétroaction astrophysique, telles que la noyaux galactiques, vents galactiques et explosions supernovae Ces événements seront inclus dans les deux codes et fonctionneront sur des réseaux plus grands avec des résolutions plus élevées.
La modélisation et la réconciliation constante des prédictions avec les observations réelles du ciel aidera à révéler de nombreux secrets de l'univers, y compris, comme l'espèrent les scientifiques, le secret de la matière noire et de l'énergie. À ce jour, l'équipe ExaSky a intégré des modèles de physique des gaz et des modèles de réseau dans leurs codes, ainsi que des technologies logicielles avancées pour l'analyse des données de simulation. La prochaine étape consistera à ajouter des tests physiques et logiciels sur du matériel de nouvelle génération au fur et à mesure que les systèmes seront mis en service.
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