ดร.ปัถย์ ศักดิ์ธนากูล และ ดร.มนัสชัย คุณาเศรษฐ นักวิจัยจากศูนย์ทรัพยากรคอมพิวเตอร์เพื่อการคำนวณขั้นสูง (ThaiSC) ศูนย์เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์และคอมพิวเตอร์แห่งชาติ (เนคเทค) สวทช. ได้รับรางวัล Best Paper Award จากผลงานในหัวข้อ “Quantum Dynamics at Scale: Ultrafast Control of Emergent Functional Materials” ซึ่งเป็นผลงานร่วมวิจัยระหว่าง ThaiSC, NSTDA (Thailand), University of Southern California (USA), และ Argonne National Laboratory (USA) ในงานประชุมวิชาการ International Conference on High Performance Computing in Asia-Pacific Region (HPC Asia 2020) ณ เมือง Fukuoka ประเทศญี่ปุ่น
Abstract ของผลงานที่ได้รับรางวัล:
Confluence of extreme-scale quantum dynamics simulations (i.e. quantum@scale) and cutting-edge x-ray free-electron laser experiments are revolutionizing materials science. An archetypal example is the exciting concept of using picosecond light pulses to control emergent material properties on demand in atomically-thin layered materials. This paper describes efforts to scale our quantum molecular dynamics engine toward the United States’ first exaflop/s computer, under an Aurora Early Science Program project named “Metascalable layered material genome”. Key algorithmic and computing techniques incorporated are: (1) globally-scalable and locally-fast solvers within a linear-scaling divide-conquer-recombine algorithmic framework; (2) algebraic ‘BLASification’ of computational kernels; and (3) data alignment and loop restructuring, along with register and cache blocking, for enhanced vectorization and efficient memory access. The resulting weak-scaling parallel efficiency was 0.93 on 131,072 Intel Xeon Phi cores for a 56.6 million atom (or 169 million valence-electron) system, whereas the various code transformations achieved 5-fold speedup. The optimized simulation engine allowed us for the first time to establish a significant effect of substrate on the dynamics of layered material upon electronic excitation.
