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QIRAL: A High Level Language for Lattice QCD Code Generation
Barthou D., Grosdidier G., Kruse M., Pène O., Tadonki C.
Dans Proceedings of the Fifth Workshop on Programming Language Approaches to Concurrency and Communication-cEntric Software - ETAPS 2012, Tallin : Estonie (2012) - http://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00666885
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Informatique/Théorie et langage formel
QIRAL: A High Level Language for Lattice QCD Code Generation
Denis Barthou1, 2, Gilbert Grosdidier3, Michael Kruse4, Olivier Pène5, Claude Tadonki (, http://www.omegacomputer.com/staff/tadonki/)6
1 :  LaBRI - Laboratoire Bordelais de Recherche en Informatique
http://www.labri.fr
CNRS : UMR5800 – Université Sciences et Technologies - Bordeaux I – École Nationale Supérieure d'Électronique, Informatique et Radiocommunications de Bordeaux (ENSEIRB) – Université Victor Segalen - Bordeaux II
Domaine Universitaire 351, cours de la Libération 33405 Talence Cedex
France
2 :  INRIA Bordeaux - Sud-Ouest - RUNTIME
INRIA – CNRS : UMR5800 – Université de Bordeaux
France
3 :  LAL - Laboratoire de l'Accélérateur Linéaire
http://www.lal.in2p3.fr/
CNRS : UMR8607 – IN2P3 – Université Paris XI - Paris Sud
Centre Scientifique d'Orsay B.P. 34 91898 ORSAY Cedex
France
4 :  LRI - Laboratoire de Recherche en Informatique
http://www.lri.fr/
CNRS : UMR8623 – Université Paris Sud
LRI - Bâtiments 650-660 Université Paris-Sud 91405 Orsay Cedex
France
5 :  LPT - Laboratoire de Physique Théorique d'Orsay [Orsay]
CNRS : UMR8627 – Université Paris XI - Paris Sud
Bâtiment 210 Université Paris XI 91405 Orsay Cedex
France
6 :  CRI - Centre de Recherche en Informatique
http://cri.mines-paristech.fr/
MINES ParisTech - École nationale supérieure des mines de Paris
35 rue Saint-Honoré 77305 Fontainebleau cedex
France
PetaQCD
Quantum chromodynamics (QCD) is the theory of subnuclear physics, aiming at mod- eling the strong nuclear force, which is responsible for the interactions of nuclear particles. Lattice QCD (LQCD) is the corresponding discrete formulation, widely used for simula- tions. The computational demand for the LQCD is tremendous. It has played a role in the history of supercomputers, and has also helped defining their future. Designing efficient LQCD codes that scale well on large (probably hybrid) supercomputers requires to express many levels of parallelism, and then to explore different algorithmic solutions. While al- gorithmic exploration is the key for efficient parallel codes, the process is hampered by the necessary coding effort. We present in this paper a domain-specific language, QIRAL, for a high level expression of parallel algorithms in LQCD. Parallelism is expressed through the mathematical structure of the sparse matrices defining the problem. We show that from these expressions and from algorithmic and preconditioning formulations, a parallel code can be automatically generated. This separates algorithms and mathematical formulations for LQCD (that be- long to the field of physics) from the effective orchestration of parallelism, mainly related to compilation and optimization for parallel architectures.
Anglais
2012

Proceedings of the Fifth Workshop on Programming Language Approaches to Concurrency and Communication-cEntric Software
internationale
Communications avec actes
2012
37-43
Electronic Proceedings in Theoretical Computer Science

ETAPS 2012
24/03/2012
01/04/2012
Tallin
Estonie

Langage de haut niveau – algorithmique – parallelisme – structures des donnees – Chromodynamique quantique
LPT-ORSAY 12-08, LAL 12-302

Référence du projet ANR-08-COSI-010
Année 2008
Acronyme du projet PetaQCD
Titre du projet Vers le Petaflop pour LQCD
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