천문·천체물리
NORI: GPU 가속 자기중력·자기상호작용 암흑물질 시뮬레이션 코드 공개
자기상호작용 암흑물질(SIDM)은 암흑물질 헤일로에 코어를 형성한 뒤 중력열적 붕괴를 일으켜 중심밀도를 NFW 헤일로보다 훨씬 높일 수 있는데, 이 붕괴 과정의 시뮬레이션은 계산 부담이 크다. 연구팀은 몬테카를로 방법으로 탄성·등방 자기상호작용을 다루며 CPU와 GPU 모두에서 동작하는 N체 코드 NORI를 발표했다. 트리 워크에서 MPI 통신을 피하기 위해 각 계산 노드(CPU 모드) 또는 각 GPU·GPU 그룹(GPU 모드)이 전체 입자 사본과 자체 모턴(Morton) 정렬 트리를 보유하며, 고정된 평가 순서로 CPU와 GPU 결과가 비트 단위로 동일하다. A100 4기를 장착한 GPU 노드 1대는 112코어 CPU 노드에서 돌린 AREPO-2 대비 시간 간격당 최대 60배 빠르고, 전체 코어 붕괴 시뮬레이션에서는 중심밀도가 NFW 척도밀도(ρs)의 10³~10⁴배에 이를 때까지 약 30배의 속도 향상을 보였다. 연구팀은 r200 이내 입자 10⁸개 규모의 헤일로를 중심밀도 10⁴ρs까지 추적했으며, 데이터 복제로 인한 한계는 약 2×10⁹개 입자 수준이다.
arXiv astro-ph.IM (관측기기)