An adaptive resource management framework for In-situ workflows

点击翻译按钮获取中文摘要

昨年度まで，主としてシミュレーションや可視化ツール等のIn-situ処理を構成する各アプリケーションが同種のプロセッサ上で実行されることを前提としていた．しかし，現在のHPCシステムではGPU搭載のHPCシステムに代表されるように，1つの計算ノード内に性能特性が異なる異種のプロセッサを複数搭載したヘテロジニアス構成を採用することが一般的となっている．そこで，今年度は新たな課題として，ヘテロジニアスシステムにおけるIn-situ処理の実現に取り組んだ．具体的には，スカラ処理に適したx86プロセッサと，ベクトル処理に適したベクトルプロセッサを搭載したNEC SX-Aurora TSUBASA (SX-AT) システムに着目し，In-situ処理に対応したI/OミドルウェアであるAdaptable Input/Output System version 2 (ADIOS2) をSX-ATに移植した．加えて，昨年度までに開発したミニアプリ群 (3次元反応拡散系のシミュレーションとその結果を可視化・分析するためのアプリケーション) もSX-ATへ移植した．その結果，シミュレーション処理をベクトルプロセッサ上で，可視化処理をx86プロセッサ上でそれぞれ実行し，SX-ATが提供する異種プロセッサ間でMPI通信を実現する機能であるVector-Scalar Hybrid MPIを用いてアプリケーション間でシミュレーション結果をリアルタイムに授受し，In-situ処理を実現することに成功した．性能評価の結果，シミュレーションをベクトルプロセッサ上で，可視化処理をスカラプロセッサ上で動作させた方が，両方をスカラまたはベクトルプロセッサ上で動作させた場合に比べ，高い性能を達成できることが示された．研究成果であるSX-ATに移植したADIOS2は研究代表者のGitHubにおいて公開している．