MPI-Parallelisierung fuer einen Klima-Solver eines Forschungs-Instituts
Übersicht
Worum es bei diesem Projekt geht.
Analysiere die Datenstruktur des Solvers (3D-Gitter mit zeitlicher Iteration). Entwirf eine 2D-Domain-Dekomposition mit Halo-Austausch zwischen Nachbar-Ranks. Implementiere die MPI-Parallelisierung mit nicht-blockierender Kommunikation (Isend/Irecv) und ueberlappendem Computation-Communication-Pattern. Validiere Korrektheit gegen den seriellen Code (Output-Differenzen unter 1e-10). Fuehre eine Skalierungs-Analyse durch (Strong Scaling auf 1, 4, 16, 64 Knoten plus Weak Scaling). Liefere den Quellcode, eine Skalierungs-Studie und ein 10-seitiges Bericht mit Empfehlungen fuer weitere Optimierungen.
Das Briefing
Was Du tust und was Du zeigst.
Wie parallelisieren wir einen seriellen Klima-Solver mit MPI auf bis zu 64 Knoten unter Beruecksichtigung von Halo-Austausch und Skalierungs-Effizienz?
Earning criteria — what you'll demonstrate
- Domain-Dekomposition fuer Gitter-basierte Solver entwerfen
- Halo-Austausch mit nicht-blockierender MPI-Kommunikation implementieren
- Strong- und Weak-Scaling-Tests methodisch durchfuehren
- Performance-Profile interpretieren und Optimierungs-Hebel identifizieren
Studienpassung
Wo dies in Dein Studium passt.
Schärft dieselben Fähigkeiten, die Dein Studium von Dir erwartet.
Fähigkeiten
Fähigkeiten, die Du unter Beweis stellst.
Jede taucht auf Deinem verifizierten Zertifikat auf.
Karrieren
Berufe, auf die dies Dich vorbereitet.
Echte Berufsbezeichnungen. Echte Skill-Brücken. Wähle die, die Deinem Werdegang am nächsten kommt.
Karrierewege, die das aufbaut
Kanonische RollenSoftware Engineer
Software Engineers in wissenschaftlichen Rechenzentren bauen genau solche MPI-Parallelisierungen. Die Skalierungs-Disziplin ist ein direkter Senior-Indikator in der HPC-Community.
Dieses Projekt schärft
- mpi
- c-plus-plus
- parallel-computing
Systemarchitekt:in
Architekt:innen fuer wissenschaftliche Software entscheiden ueber Dekompositions-Strategien fuer grosse Solver. Die Studien-Phase ist genau das typische Architektur-Entscheidungs-Format.
Dieses Projekt schärft
- mpi
- domain-decomposition
- scientific-computing
Noch eine Sache