大規模並列アプリケーションの性能解析・最適化ツールの研究

大规模并行应用性能分析与优化工具研究

• 批准号: 12F02711
• 负责人: 佐藤 三久
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: The Institute of Physical and Chemical Research
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2012 至 2014
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12F02711/
• 关键词: 負荷分散; 動的タスク生成; ベンチマーク; 分散メモリコンピュータ; 京コンピュータ; PGASモデル; ワークステーリング; キャッシュ最適化; データ局所性解析; 高性能計算技術; work stealing; 分散スケジューリング

本研究の目的は大規模な並列システムでの性能解析並びに最適化技術である。本研究では、自動的な性能最適化技術や並列実行時システムの研究を行う。その結果を京コンピュータや最新のメニーコアシステムに適用し、その有効性について検証するものである。これまで、自動的な最適化技術として、京コンピュータに用いられているプロセッサのキャッシュ最適化を行った。前年度においては、京コンピュータのような大規模なシステム、およびノード内のワークステーリングによる動的タスクスケジューリングの研究を研究の取りかかりとして、動的タスクスケジューリングを評価するためのベンチマークを開発した。Unbalanced Tree Searchベンチマークを用いて、京コンピュータにおいて1万ノードの規模におけるワークステーリングの性能について解析した。特に、システムにおけるワークの拡散の速度を解析するための性能指標を考案し、京コンピュータのネットワークトポロジーを活用した新しいワークステーリングの指針を明らかにした。この結果については当該年度において並列処理技術分野では著名な国際会議IPDPSにて発表した。当該年度においては、開発したベンチマークを用いて、大規模な並列システム上で既存の実行時システムの代表である、OpenMP 4.0, StarPU, Quak、XKappiを評価した。この結果については、現在、論文をまとめており、論文誌に投稿の準備を進めている。さらに、この知見に基づき負荷分散のシステムを設計・開発し、京コンピュータで評価した。また、並列言語であるCharm++の実行時システムとして組み合わせて、小規模な実験を行った。また、負荷分散の実行時システムの検討においては、理研計算科学研究機構で開発を進めている並列プログラミング言語XcalableMPなどPGAS(Partitioned Global Address Space)モデル上での負荷分散の機構についても議論を行った。

The purpose of this study is to analyze and optimize the performance of large-scale parallel systems. In this paper, we study the automatic performance optimization technology and its application. The results show that the latest information is available and effective. This is an automatic optimization technique. In the past year, the Chinese government has launched large-scale research on the development of mobile communication systems and mobile communication systems. Unbalanced Tree Search Search for 10,000 items in the size and performance analysis The performance index of the system is analyzed, and the new system is used to analyze the speed of the system. The results were presented at the International Conference IPDPS, which was held during the year. When the year is over, the development of the system is in use, and the large-scale parallel system is in operation, the system representatives are evaluated, OpenMP 4.0, StarPU, Quak, XKappi. The result of this paper is now, the paper is ready for submission. In this paper, the basic knowledge of load distribution system design, development, and evaluation Charm++ is the most common language in the world, and it is the most common language in the world. The research on load dispersion mechanism is carried out in the research institute of science and technology, and the research institute of science and technology is developed in parallel.

项目成果

Discovering Cache Partitioning Optimizations for the K Computer

发现 K Computer 的缓存分区优化

• 发表时间: 2013
• 期刊: Proceedings of Asia-Pacific Programming Languages and Compilers Workshop 2013
• 作者: Swann Perarnau;Mitsuhisa Sato
• 通讯作者: Mitsuhisa Sato

Toward Automated Cache Partitioning on the K Computer

在 K Computer 上实现自动缓存分区

• 发表时间: 2012
• 期刊: 情報処理学会 研究報告ハイパフォーマンスコンピューティング(HPC
• 作者: Swann Perarnau;Mitsuhisa Sato
• 通讯作者: Mitsuhisa Sato

Weighted Distribution for Random Victim Selection in Distributed Work Stealing

分布式工作窃取中随机受害者选择的加权分布

• 发表时间: 2013
• 作者: Arnaud C;鈴村崇文;Adams MJ;Weiss A;井上-村山美穂;S. Perarnau and M. Sato
• 通讯作者: S. Perarnau and M. Sato

Topology-aware Optimizations for Distributed Load Balancing on the K Computer : an Introduction

K Computer 上分布式负载平衡的拓扑感知优化：简介

• 发表时间: 2013
• 作者: Swann Perarnau;Mitsuhisa Sato;Swann Perarnau
• 通讯作者: Swann Perarnau

XcalableMP presentation and tutorial

XcalableMP 演示和教程

• 发表时间: 2013
• 作者: 戸田克樹、藤田志歩;Alexander Weiss;川村誠輝;玉井勘次;小村圭;野元武;福守朗;山本裕己;松永雅之;伊藤二三夫;伊藤英之;橋川央;井上英治;村山美穂;Swann Perarnau
• 通讯作者: Swann Perarnau