Missions

La mission générale est de réaliser la fusion du coupleur de code OASIS3-MCT et du serveur d’I/O XIOS, respectivement développés par le Cerfacs et le LSCE/CEA. OASIS3-MCT et XIOS sont deux outils largement utilisés dans la communauté de modélisation du climat française. OASIS3-MCT assure l’échange de données entre les codes numériques modélisant les différentes composantes du système terre (atmosphère, océan, glace, etc.) permettant ainsi leur rétroaction tandis que XIOS gère l’écriture sur disque des données générées par ces modèles. Les deux outils possèdent plusieurs fonctionnalités similaires comme la communication de données (entre deux codes ou d’un code vers le disque) ainsi que la transformation de ces données, par exemple pour les remailler entre les grilles des deux codes à coupler ou de la grille d’un code vers une autre grille à plus basse résolution utilisée pour stocker les résultats sur disque. L’objectif est donc de fusionner ces deux outils, afin de rassembler les fonctionnalités au sein d’un seul et même outil et de concentrer les efforts de développement sur cet outil unique. La mission visera donc à compléter le travail d’analyse des deux outils, de définir une stratégie de développement et de réaliser la fusion en un seul et même outil rassemblant donc les fonctionnalités d’un coupleur de codes et d’un serveur d’I/O. En pratique, la dernière version du serveur d’I/O XIOS3 incluant, grâce à son nouveau design, des fonctions de couplages de code, la fusion est envisagée en faisant évoluer XIOS pour s’assurer que toutes les fonctionnalités présentes dans OASIS3-MCT le soient aussi dans XIOS.

Activités

- Prendre en main les outils actuels, OASIS3-MCT et XIOS.
- Analyser les fonctionnalités offertes par chacun des outils et établir la liste des développements à faire dans XIOS pour y inclure au moins toutes les fonctionnalités de couplage d’OASIS3-MCT.
-Réaliser des cas-tests activant pour chacun une fonctionnalité d’OASIS3-MCT et la reproduisant si possible avec XIOS ; noter pour chacun les limitations ou les avantages de XIOS par rapport à OASIS3-MCT.
-Réaliser un modèle jouet couplé complet, i.e. reproduisant les échanges de couplage au sein d’un vrai modèle couplé du système terre de notre communauté, tout d’abord avec OASIS3-MCT puis avec XIOS. Un modèle couplé jouet reproduit les échanges de couplage d’un vrai modèle couplé (en termes d’algorithme de couplage, de nombre et taille des champs à échanger, des interpolations à activer pour exprimer les champs produit par une composante source sur la grille de la composante cible) mais sans inclure la complexité de la science modélisée par la composante. Il permettra de bien évaluer les différences en termes d’interfaçage dans les codes et de configuration entre OASIS3-MCT et XIOS.
-Proposer et réaliser des évolutions dans XIOS pour résoudre les difficultés ou impossibilités rencontrées dans l’assemblage du modèle couplé jouet, le cas échéant.
-Étudier la performance et la scalabilité des différentes étapes du couplage avec XIOS (initialisation, calcul des matrices de remaillage, échanges de couplage en tant que tels, terminaison) ainsi que leur portabilité sur différentes plateformes de calcul au CERFACS, en France (ressources GENCI) et en Europe (ressources EuroHPC).
-Réaliser l’assemblage d’un vrai modèle couplé du système terre de notre communauté avec la version évoluée de XIOS en remplacement du coupleur historique OASIS3-MCT.
-Réaliser des documentations technique et fonctionnelle de la fonctionnalité de couplage d’XIOS et de son API (Application Programming Interface)
- En parallèle des activités ci-dessus, l’ingénieur.e pourra organiser et/ou participer à des sessions de formation en personnes et/ou en ligne sur les fonctionnalités de couplage la version évoluée de XIOS. Il pourra aussi présenter cet outil dans des colloques et des conférences et diriger ou participer à la rédactions de publication dans des journaux à comité de lecture.

Compétences

Savoir-faire
- Diplôme de master en calcul scientifique HPC ou équivalent
- Développement de codes numériques parallèles
- Programmation dans les langages Fortran, C et C++
- Rédaction de documentations techniques.
- Connaissance de l'anglais nécessaire à la compréhension et la rédaction des documentations techniques, et aux échanges internationaux (niveau C1 - cadre européen de référence)

Savoir-être
- Aptitude à travailler en équipe
- Capacité à interagir avec les utilisateurs d’un code communautaire.

Contexte de travail

Ce poste est ouvert dans le cadre du projet COMPACT, un des Projets Ciblés du PEPR TRACCS financé par l’Agence National de la Recherche sur la période 2024-2032. L’ingénieur.e travaillera au sein de l’équipe de modélisation du climat et de son changement global du CERFACS qui regroupe une quarantaine de chercheurs, ingénieurs, doctorants et post-doctorants. L’ingénieur.e interagira principalement avec l´équipe développant le coupleur OASIS3-MCT (3 ou 4 personnes) ainsi qu’avec les développeurs d’XIOS au LSCE/CEA (2 personnes). Bien qu’étant basé à Toulouse, il/elle pourra donc être appelé.e à se déplacer au LSCE/CEA sur Paris/Saclay et ailleurs en France pour participer aux réunions du projet COMPACT.
Le développement se fera sur les machines de calcul du CERFACS mais le logiciel devra être testés sur différentes plateformes en France (calculateur de Météo-France et ressources GENCI) et en Europe (ressources EuroHPC).


Le poste se situe dans un secteur relevant de la protection du potentiel scientifique et technique (PPST), et nécessite donc, conformément à la réglementation, que votre arrivée soit autorisée par l'autorité compétente du MESR.

Contraintes et risques

RAS