Automated Code Generation for Lattice Quantum Chromodynamics and beyond

We present here our ongoing work on a Domain Specific Language which aims to simplify Monte-Carlo simulations and measurements in the domain of Lattice Quantum Chromodynamics. The tool-chain, called Qiral, is used to produce high-performance OpenMP C code from LaTeX sources. We discuss conceptual issues and details of implementation and optimization. The comparison of the performance of the generated code to the well-established simulation software is also made

Automated Code Generation for Lattice QCD Simulation

Quantum Chromodynamics (QCD) is the theory of strong nuclear force, responsible of the interactions between sub-nuclear particles. QCD simulations are typically performed through the lattice gauge theory approach, which provides a discrete analytical formalism called LQCD (Lattice Quantum Chromodynamics). LQCD simulations usually involve generating and then processing data on petabyte scale which demands multiple teraflop-years on supercomputers. Large parts of both, generation and analysis, can be reduced to the inversion of an extremely large matrix, the so-called Wilson-Dirac operator. For this purpose, and because this matrix is always sparse and structured, iterative methods are definitely considered. Therefore, the procedure of the application of this operator, resulting in a vector-matrix product, appears as a critical computation kernel that should be optimized as much as possible. Evaluating the Wilson-Dirac operator involves symmetric stencil calculations where each node has 8 neighbors. Such configuration is really hindering when it comes to memory accesses and data exchanges among processors. For current and future generation of supercomputers the hierarchical memory structure make it next to impossible for a physicist to write an efficient code. Addressing these issues in other to harvest an acceptable amount of computing cycles for the real need, which means reaching a good level of efficiency, is the main concern of this paper. We present here a Domain Specific Language and corresponding toolkit, called QIRAL, which is a complete solution from symbolic notation to simulation code

Automated Code Generation for Lattice QCD Simulation

Quantum Chromodynamics (QCD) is the theory of strong nuclear force, responsible of the interactions between sub-nuclear particles. QCD simulations are typically performed through the lattice gauge theory approach, which provides a discrete analytical formalism called LQCD (Lattice Quantum Chromodynamics). LQCD simulations usually involve generating and then processing data on petabyte scale which demands multiple teraflop-years on supercomputers. Large parts of both, generation and analysis, can be reduced to the inversion of an extremely large matrix, the so-called Wilson-Dirac operator. For this purpose, and because this matrix is always sparse and structured, iterative methods are definitely considered. Therefore, the procedure of the application of this operator, resulting in a vector-matrix product, appears as a critical computation kernel that should be optimized as much as possible. Evaluating the Wilson-Dirac operator involves symmetric stencil calculations where each node has 8 neighbors. Such configuration is really hindering when it comes to memory accesses and data exchanges among processors. For current and future generation of supercomputers the hierarchical memory structure make it next to impossible for a physicist to write an efficient code. Addressing these issues in other to harvest an acceptable amount of computing cycles for the real need, which means reaching a good level of efficiency, is the main concern of this paper. We present here a Domain Specific Language and corresponding toolkit, called QIRAL, which is a complete solution from symbolic notation to simulation code

Guide de bonnes pratiques pour les Administrateurs Systèmes et Réseaux

La version 2 du guide est accessible en ligne : http://gbp.resinfo.org/National audienceLe Guide des Bonnes Pratiques tente de recenser les spécificités majeures du métier Administrateurs Systèmes et Réseaux (ASR). Il formalise un ensemble de comportements qui font consensus dans la communauté des ASR pour élaborer un corpus de bonnes pratiques d'organisation. Ce guide peut contribuer à rendre les missions du métier plus lisibles, améliorer l'organisation et la technicité mises en œuvre au sein de nos services vis à vis de nos utilisateurs, de nos directions et de nos tutelles. Ce projet de guide est né à l'initiative de RESINFO à partir d'une réflexion générale liée aux différents contextes de travail de notre métier dans lesquels on assiste à une intensification des tâches d'exploitation des systèmes informatiques et des réseaux, et des responsabilités attenantes, la plupart du temps à moyens humains constants. Son objectif vise à déterminer les pratiques et les processus à mettre en place sur le terrain, pour une meilleure organisation personnelle et de travail, afin d'améliorer la qualité et la fourniture de services, la sécurisation de nos serveurs et réseaux, la documentation de nos actions, la communication avec les utilisateurs, la prise en compte des évolutions technologiques, et in fine la lisibilité de nos activités d'ASR. Pour ce faire, nous avons utilisé les normes ISO pour donner un cadre référentiel à nos pratiques de terrain, ce qui permet de mieux rendre compte de nos activités et de mieux les structurer. Les grandes lignes que nous abordons sont la fourniture de service (le guide décrit les bonnes pratiques des ASR pour assurer une qualité de service grâce aux principaux processus de la norme ISO 20000 ), la sécurité du Système d'Information (SI) de nos unités et le respect des contraintes juridiques (qui ont été replacés dans le cadre normatif ISO 27001), la communication, la gestion du temps et les relations humaines ( il s'agit de proposer à l'ASR quelques bonnes pratiques pour s'organiser dans son propre contexte ) et enfin, la prise en compte des aspects d'impact environnemental liés directement à l'utilisation des Technologies de l'Information et de la Communication ( nous y indiquons les pistes de base nécessaires pour veiller à la réduction de l'impact des TIC sur l'environnement ). * la veille technologique et la formation permanente : nous terminons sur la nécessité de suivre au plus près les évolutions technologiques en cours, de se former de façon permanente et de participer aux structures d'échanges du métier

Guide de bonnes pratiques organisationnelles pour les ASR dans les unités de recherche

National audienceCet article est un résumé du Guide des Bonnes Pratiquesorganisationnelles des Administrateurs Systèmes et Réseau [1](ASR), édité par RESINFO, dans lequel les thèmes abordés ci-dessoussont pleinement traités et développés. Il doit êtreconsidéré comme une introduction qui incite à sa lecture.Le terme de « Guide » est défini dans plusieurs dictionnairescomme suit : « qui donne des conseils et accompagne ». C’estl’optique adoptée par les auteurs. De par leur fonction d’ASR deterrain, ils connaissent bien les problématiques du métierd’ASR dans les unités de recherche. Ils ont souhaité fairepartager leur expérience

Automated Code Generation for Lattice QCD Simulation

Quantum Chromodynamics (QCD) is the theory of strong nuclear force, responsible of the interactions between sub-nuclear particles. QCD simulations are typically performed through the lattice gauge theory approach, which provides a discrete analytical formalism called LQCD (Lattice Quantum Chromodynamics). LQCD simulations usually involve generating and then processing data on petabyte scale which demands multiple teraflop-years on supercomputers. Large parts of both, generation and analysis, can be reduced to the inversion of an extremely large matrix, the so-called Wilson-Dirac operator. For this purpose, and because this matrix is always sparse and struc-tured, iterative methods are definitely considered. Therefore, the procedure of the application of this operator, resulting in a vector-matrix product, appears as a critical computation kernel that should be optimized as much as possible. Evaluating the Wilson-Dirac operator involves symmetric stencil calculations where each node has 8 neighbors. Such configuration is really hindering when it comes to memory accesses and data exchanges among processors. For current and future generation of supercomputers the hierarchical memory structure make it next to impossible for a physicist to write an efficient code. Addressing these issues in other to harvest an acceptable amount of computing cycles for the real need, which means reaching a good level of efficiency, is the main concern of this paper. We present here a Domain Specific Language and corresponding toolkit, called QIRAL, which is a complete solution from symbolic notation to simulation code