Применение планировщика для эффективного обмена данными на суперкомпьютерах гибридной архитектуры с массивно-параллельными ускорителями
Богданов П.Б., Ефремов А.А., Горобец А.В., Суков С.А.

Предложена оптимизация обменов данными в рамках многоуровневой параллельной модели на основе MPI, OpenMP и OpenCL, предназначенная для расчетов на различных типах современных суперкомпьютерных архитектур, включая гибридные системы на графических процессорах (GPU) и ускорителях Intel Xeon Phi. Представлен упрощающий гетерогенную реализацию планировщик задач, управляющий потоками вычислительных и коммуникационных заданий OpenCL и использующий представление вычислительной задачи в виде графа исполнения вычислительных подпрограмм, процедур передачи данных и связей между ними. С применением планировщика реализована коммуникационная схема для моделирования на гибридных суперкомпьютерах задач газовой динамики методом конечного объема на неструктурированных сетках. Описана реализация MPI и CPU-GPU-обменов с одновременным выполнением вычислений и передачи данных, приведены показатели полученной параллельной эффективности. Работа выполнена при поддержке РФФИ (коды проектов 12–01–33022 и 12–01–00486).

Ключевые слова: газовая динамика, планировщик, параллельные вычисления, GPU, OpenCL, MPI, OpenMP

Название статьи, аннотация и ключевые слова на английском языке

Богданов П.Б., науч. сотр., e-mail: bogdanov@niisi.msk.ru;   Ефремов А.А., мл. науч. сотр., e-mail: antonyef@mail.ru – Научно-исследовательский институт системных исследований РАН (НИИСИ РАН), Нахимовский просп., д. 36, корп. 1, 117218, г. Москва;
Горобец А.В., ст. науч. сотр., e-mail: cherepock@gmail.com;   Суков С.А., ст. науч. сотр., e-mail: ssoukov@gmail.com – Институт прикладной математики РАН им. М.В. Келдыша (ИПМ РАН), Миусская пл., 4а, 125047, Москва