Expert·e en calcul scientifique (H/F) – Développement et optimisation d’un code numérique HPC dédié à l’exploration spatiale pour le projet EuroHPC Plasma-PEPSC 2

Description du Poste

Les Missions

Le laboratoire Lagrange (UMR7293, CNRS/Université Côte d’Azur/Observatoire de la Côte d’Azur), situé à Nice (06), recrute un·e Ingénieur·e de Recherche (IR) en calcul scientifique (réf. E1E45 du référentiel REFERENS du MESRI) dans le cadre du projet européen Plasma-PEPSC 2 (Community Centre of Excellence for Exascale Plasma Simulations, call HORIZON-JU-EUROHPC-2026-COE-LH-01) pour une durée initiale de 1 an, renouvelable une 2nde année.
Plasma-PEPSC 2 est un Centre d’Excellence EuroHPC visant à développer des applications exascale pour trois grands défis de la physique des plasmas (i) Fusion magnétique, (ii) Interaction laser-plasma, (iii) Plasmas spatiaux et météo spatiale.
Le·a candidat·e sera intégré·e à l’équipe GIR (Groupe Ingénierie et Recherche) du laboratoire Lagrange et interagira fortement avec l’équipe Turbulence Fluide et Plasma. Il contribuera au développement, à l’optimisation et au portage du code Menura, un code hybride PIC (Particle-In-Cell) implémenté en C++ et parallélisé en MPI-Cuda, dédié à la simulation de l’interaction entre le vent solaire et les corps du système solaire (Terre, planètes, comètes). Ce code est déjà déployé sur les supercalculateurs Jean-Zay (France) et Leonardo Booster (EuroHPC, Italie), avec des performances validées (strong scaling 60% jusqu’à 200 noeuds/800 GPUs, weak scaling ~100% jusqu’à 64 nœuds/256 GPUs).
Le poste s’inscrit dans le projet europeen Plasma-PEPSC 2, qui vise à équiper Menura et d’autres codes pour des simulations à grande échelle sur les systèmes EuroHPC visant le passage à l’exascale, en support aux missions d’explorations spatiales de l’ESA.
La poste sera encadré par Pierre HENRI (Chercheur CNRS, directeur adjoint du laboratoire Lagrange, porteur local du projet) et Dimitri LAVEDER (IR CNRS, expert en HPC, directeur technique adjoint).

Informations complémentaires
• Site EuroHPC-JU : https://eurohpc-ju.europa.eu/.
• Code Menura :
◦ Dépôt GitLab : https://gitlab.com/menura_plasma/menura.
◦ Publication : Behar et al. (2022), Annales Geophysicae (DOI:10.5194/angeo-40-281-2022).
• Fiche emploi-type CNRS :
◦ E1E45 – Expert·e en calcul scientifique : http://referens.esr.gouv.fr/pages/fiche_emploi_type_referens_iii_lir/?refine.referens_id=E1E45.

L'Activité

• Caractérisation et profilage des performances :
◦ Mesurer et documenter les performances de Menura sur des systèmes EuroHPC (ex. : LUMI, Leonardo) et des clusters nationaux.
◦ Identifier les goulots d’étranglement (algorithmes, mémoire, communication, I/O) à l’aide d’outils de profilage (Scalasca, Score-P, Intel VTune, NVIDIA Nsight).
◦ Produire des rapports pour guider les optimisations.

• Optimisation et portage vers des architectures hétérogènes :
◦ Appliquer des optimisations ciblées (décomposition de domaine 3D, équilibrage de charge, structures de données cache-friendly, réduction des overheads de communication).
◦ Développer et étendre des back-ends accélérateurs (portage vers Kokkos pour la portabilité CUDA/HIP/SYCL).
◦ Benchmarker les versions optimisées et quantifier les gains de performance et d’efficacité énergétique.

• Ingénierie logicielle et maintenance :
◦ Gérer le dépôt GitLab de Menura (maintenance, évolutions, collaborations).
◦ Concevoir et étendre les tests de régression.
◦ Déployer des pipelines d’intégration continue (CI) pour les builds et tests automatiques.
◦ Améliorer la modularité, les systèmes de build (CMake) et les options de configuration.
◦ Développer de nouveaux modules de calcul.

• Documentation et dissémination :
◦ Produire des versions documentées de Menura (instructions de build, manuels utilisateur).
◦ Définir un modèle de contribution pour les groupes externes.
◦ Participer à la rédaction de rapports techniques et à la documentation du projet.

Votre Profil

Compétences

Formation et expérience :
• Diplôme : Doctorat, diplôme d’ingénieur ou Master 2 en informatique scientifique, physique des plasmas, ou ingénierie HPC
• Expérience professionnelle souhaitée :
◦ Expérience en Calcul Haute Performance (HPC).
◦ Participation à des projets collaboratifs (ex. : CoE EuroHPC, PRACE) ou dans un laboratoire de recherche (CNRS, CEA, université) ou un centre de calcul (ex. : GENCI, JSC, BSC).

Compétences techniques obligatoires :
• Maîtrise du C++ moderne, MPI, et des API GPU (CUDA, possiblement HIP/SYCL).
• Expérience avec Kokkos ou volonté d’apprendre rapidement.
• Connaissance des bonnes pratiques de performance (vectorisation, optimisation cache, réduction des synchronisations).
• Utilisation d’outils de profilage (e.g. Scalasca, Score-P, Intel Advisor, NVIDIA Nsight).
• Expérience avec les systèmes de build (CMake) et la gestion de code (Git, GitLab CI/CD).
• Expérience sur des supercalculateurs (EuroHPC, PRACE, GENCI).
• Anglais scientifique : Niveau C1 (obligatoire pour la documentation et les collaborations internationales).

Compétences techniques souhaitables (non exigées) :
• Expérience avec des codes PIC (Particle-In-Cell) ou hybrides (ex. : iPIC3D, OSIRIS).
• Connaissance des normes FAIR.
• Expérience en optimisation énergétique (Green Computing).
• Français : Lu/parlé souhaité (pour faciliter l’intégration au laboratoire).

Modalités de candidature
• Processus de sélection :
1. Pré-sélection sur dossier
2. Entretien technique : Test pratique sur un mini-projet HPC (ex. : optimisation d’un kernel Cuda ou Kokkos, analyse de profilage). Questions sur la parallélisation, les architectures accélérées, GitLab, et les supercalculateurs EuroHPC.
3. Entretien final avec le comité de recrutement local Plasma-PEPSC 2.

Documents à fournir
• CV détaillé (avec liens vers contributions open-source (GitHub/GitLab), ainsi que des contacts pour 2 lettres de recommandation (académiques ou professionnelles).)
• Lettre de motivation en anglais (1–2 pages) incluant : Expérience en calcul HPC, parallélisation, profilage HPC, GitLab, architectures accélérées, Intérêt pour les simulations plasma et le projet Plasma-PEPSC 2.

Votre Environnement de Travail

Le laboratoire J.-L. Lagrange (https://lagrange.oca.eu/) est une Unité Mixte de Recherche (UMR) de l’Observatoire de la Côte d’Azur, du CNRS et d'Université Côte d'Azur. C’est un laboratoire pluridisciplinaire qui regroupe des équipes d’astrophysique (planétologie, physique stellaire et solaire, galaxies et cosmologie), de mécanique des fluides, de traitement du signal et images et d’instrumentation pour l’observation astronomique à haute résolution spatiale et haute dynamique. Des compétences transverses en calcul à haute performance sont au coeur des capacités des équipes pour développer de nouvelles théories et modèles et de les confronter à des observations acquises sur les grands télescopes au sol et dans l’espace.

Contraintes et risques

-

Rémunération et avantages

Rémunération

Fourchette de rémunération brute mensuelle (en fonction de l'expérience) : entre 3 175,08 € et 3 681,87 €.

Congés et RTT annuels

44 jours

Pratique et Indemnisation du TT

Pratique et indemnisation du TT

Transport

Prise en charge à 75% du coût et forfait mobilité durable jusqu’à 300€

À propos de l’offre

À propos du CNRS

Le CNRS est un acteur majeur de la recherche fondamentale à une échelle mondiale. Le CNRS est le seul organisme français actif dans tous les domaines scientifiques. Sa position unique de multi-spécialiste lui permet d’associer les différentes disciplines pour affronter les défis les plus importants du monde contemporain, en lien avec les acteurs du changement.

Le CNRS

Les métiers de la recherche