Demonstration grand modele

Le build documentaire genere un bloc TET4 structure de taille moderee. Ce cas exerce le format disque, le mapping direct des ddl, l'audit agrege et le backend matrix-free sans exiger PETSc.

--8<-- "docs/generated/large_model_results.md"

Jalon un million de ddl

Le cas 1M est volontairement separe du site courant. Il doit etre lance dans un environnement PETSc/MPI controle, puis verifie avec verify-large et verify-evidence. Si aucun dossier signe n'est present, la page affiche non execute; elle ne reutilise jamais silencieusement un ancien temps ou un ancien residu.

Plan de campagne P4

Le plan controle couvre par defaut 100 000, 1 000 000 et 3 000 000 ddl. Il est genere sans allouer les connectivites ni lancer KSP :

python .\qf_solver.py large-campaign --output .\results_large\P4-CAMPAIGN-PLAN-001 --targets 100000 1000000 3000000 --solver-backend petsc

Un niveau BLOCKED signifie que la machine ou les dependances ne permettent pas le run. Il ne s'agit ni d'un echec mecanique ni d'une mesure numerique. Le statut ne devient PASS qu'avec --execute et un pipeline qualifiant vert a chaque taille.

Resultats PETSc/MPI

Les niveaux 100k et 1M ont ete executes sur deux rangs MPI. Le niveau 1M atteint 1 029 000 ddl et 1 971 054 TET4 avec un residu final de 5,22e-15. Apres vectorisation batchee, l'assemblage passe de 465,63 s a 161,45 s, et le pipeline de 524,41 s a 213,47 s, avec des deplacements strictement identiques. Les insertions PETSc restent a optimiser avant le niveau 3M. Les valeurs et empreintes sont figees dans qualification/baselines/large_petsc_mpi_2026-07-16.json.

L'iteration BAIJ finale atteint 3 000 000 DDL et 5 821 794 TET4 en 88,68 s, avec un residu de 9,00e-19. Sur le cas 1M, les temps 1/2/4 rangs sont 43,66/30,09/26,50 s; l'efficacite a quatre rangs de 41,18 % borne clairement la scalabilite actuelle.

L'iteration distribuee suivante supprime la replication globale des noeuds et connectivites. Elle ecrit les deplacements collectivement, sans rassemblement racine. Sur quatre rangs, le cas 1M passe en 25,30 s avec 0,758 GB/rang et le cas 3M en 64,00 s avec 1,915 GB/rang. Les residus respectifs sont 4,53e-19 et 1,10e-18; les deux manifestes sont PASS. Le cout memoire restant est principalement celui de GAMG.

Preconditionneurs et scalabilite faible

La commande large-preconditioners compare GAMG et Hypre/BoomerAMG sur le meme modele et accumule l'ecart des deplacements par blocs. Sur 1M/4 rangs, l'ecart vaut 3,40e-12; GAMG est environ deux fois plus rapide et trois fois moins gourmand en memoire. La commande large-scaling-report classe la campagne faible WARNING: 72,6 % d'efficacite a deux rangs et 41,6 % a quatre rangs pour un travail local constant a moins de 3 %.

Profilage multi-topologie

La commande suivante genere trois modeles d'environ 250 000 DDL, execute quatre rangs PETSc/MPI et publie les journaux bruts, un comparatif JSON, un rapport Markdown et un manifeste:

powershell -ExecutionPolicy Bypass -File .\scripts\run_large_scaling.ps1 -Action profile -Execute

Les geometries sont un bloc 43x43x43, une poutre 159x22x22 et une plaque 91x91x9. Elles ont des nombres de DDL proches afin de mieux isoler l'effet de la topologie sur GAMG, les communications et le cout KSP.

Topologie	DDL	Iterations CG	Pipeline [s]	KSPSolve [s]	PCSetUp [s]
Bloc	255 552	49	4,69	1,96	0,613
Poutre	253 920	161	8,61	6,24	0,546
Plaque	253 920	136	7,47	5,11	0,557

Verdict: PASS. Sur cette machine, la sensibilite a la topologie se manifeste principalement dans les iterations KSP. Le cout de construction GAMG reste voisin pour les trois geometries.

Tuning GAMG et Hypre

powershell -ExecutionPolicy Bypass -File .\scripts\run_large_scaling.ps1 -Action tuning -Execute

Les quinze calculs sont executes dans des processus MPI separes. Le meilleur preset mesure est GAMG avec pc_gamg_threshold=0.01, mais son gain n'est pas uniformement superieur a 10 %. Le rapport conclut donc a l'absence de changement robuste du defaut. Hypre HMIS+ext+i reduit fortement le cout du BoomerAMG par defaut, sans rejoindre GAMG sur ces cas.

Reprise et contraintes par blocs

Le cas bloc de 477 042 TET4 est interrompu volontairement apres deux blocs de 65 536 elements, puis repris. Le resultat final est PASS; l'energie du post-traitement et celle du solveur s'accordent a 4,14e-13 relatif. Le meme champ de deplacement recharge dans PETSc conduit a zero iteration et a un ecart final nul. Ces deux essais prouvent separement la reprise KSP depuis une solution terminee et la reprise du post-traitement elementaire.