ELPA
Eigenvalue SoLvers for Petaflop-Applications

Es sollen effiziente Algorithmen für das Eigenwertproblem bei großen symmetrischen Matrizen entwickelt und für den Einsatz auf sehr hohen Prozessor-Core-Zahlen zukünftiger Petaflop-Rechner parallelisiert, portiert und optimiert werden. Insbesondere muss dabei das gesamte Eigenwertspektrum (bzw. ein Großteil) erschlossen werden. Dafür soll erstens ein hoch skalierbarer Eigenwertlöser als kanonisches Verfahren entwickelt, optimiert und als Bibliotheksroutine implementiert werden. Für sehr große Probleme soll zweitens ein möglichst robustes iteratives Verfahren identifiziert und ebenfalls als Bibliotheksroutine implementiert werden. Der Fokus liegt auf direkten Lösern. Eine neue und höchst relevante Klasse von Problemen aus der Elektronenstrukturtheorie als einem der wichtigsten HPC-Anwendungsfelder mit Petaflop-Bedarf soll dadurch erschlossen werden. Auch weitere Disziplinen würden von skalierbaren Eigenwertlösern erheblich profitieren.

Geplant ist eine multidisziplinäre Zusammenarbeit von Algorithmenentwicklern, Parallelisierungs- und Implementierungsexperten, Rechenzentrumsspezialisten für Portierungen, architektur-spezifische Optimierungen und Anwendungsunterstützung, sowie Endanwendungsentwicklern zur Erprobung und Bewertung der algorithmischen Neuentwicklungen und ihrer Implementierungen.

Das Ergebnis soll nicht nur den Kooperationspartnern, sondern der Gauss-Allianz sowie weiteren Interessierten in Form einer Bibliothek öffentlich zur Verfügung gestellt werden.