Имитационное моделирование подсети коллективных операций сети «Ангара»

Анатолий Викторович Мукосей, Александр Сергеевич Семенов, Алексей Сергеевич Симонов

Аннотация


В ОАО «НИЦЭВТ» разрабатывается высокоскоростная коммуникационная сеть «Ангара» с топологией «многомерный тор». Для исследования и оценки производительности разрабатываемой сети при большом количестве используемых узлов создана параллельная потактовая имитационная модель сети. Сеть «Ангара» имеет аппаратную поддержку двух коллективных операций — broadcast и reduce. В статье описана реализация коллективных операций в имитационной модели, и представлены результаты оценки их производительности при помощи модели. Оценки производительности получены на базовых тестах broadcast и reduce, а также на прикладных задачах — умножение разреженной матрицы на вектор и численное решение нелинейного уравнения теплопроводности.


Ключевые слова


митационное моделирование, «Ангара», многомерный тор, коммуникационная сеть, коллективные операции

Полный текст:

PDF

Литература


Макагон, Д.В. Сети для суперкомпьютеров / Д.В. Макагон, Е.Л. Сыромятников // Открытые системы. СУБД. — 2011. — № 7. — С. 33–37.

Корж, А.А. Отечественная коммуникационная сеть 3D-тор с поддержкой глобально адресуемой памяти для суперкомпьютеров транспетафлопсного уровня производительности / А.А. Корж, Д.В. Макагон, И.А. Жабин, Е.Л. Сыромятников // Паралельные вычислительные технологии (ПаВТ’2010): Труды международной научной конференции (Уфа, 29 марта – 2 апреля 2010 г.). — Челябинск: Издательский центр ЮУрГУ, 2010. — C. 227–237.

URL: http://omega.sp.susu.ac.ru/books/conference/PaVT2010/full/134.pdf (дата обращения: 29.04.2015).

Симонов, А.С. Разработка межузловой коммуникационной сети с топологией «многомерный тор» и поддержкой глобально адресуемой памяти для перспективных отечественных суперкомпьютеров / А.С. Симонов, И.А. Жабин, Д.В. Макагон // Научно-техническая конференция «Перспективные направления развития вычислительной техники» (Москва, 28 июня). — Москва: ОАО «Концерн «Вега», 2011. — C. 17–19.

Эйсымонт, Л.К. Моделирование российского суперкомпьютера «Ангара» на суперкомпьютере / Л.К. Эйсымонт, А.С. Семенов, А.А. Соколов, А.С. Фролов, А.Б. Шворин // В сборнике «Суперкомпьютерные технологии в науке, образовании и промышленности» под редакцией академика В.А. Садовничего, академика Г.И. Савина, чл.-корр. РАН Вл.В. Воеводина. — Москва: Издательство Московского университета, 2009. — С. 145–150.

Симонов, А.С. Первое поколение высокоскоростной коммуникационной сети «Ангара» / А.С. Симонов, Д.В. Макагон, И.А. Жабин А.Н. Щербак, Е.Л. Сыромятников, Д.А. Поляков // Наукоемкие технологии. — 2014. — Т. 15, № 1. — С. 21–28.

Слуцкин, А.И. Разработка межузловой коммуникационной сети ЕС8430 «Ангара» для перспективных суперкомпьютеров / А.И. Слуцкин, А.С. Симонов, И.А. Жабин, Д.В. Макагон, Е.Л. Сыромятников // Успехи современной радиоэлектроники. — 2012. — № 1. — C. 6–10.

Жабин, И.А. Кристалл для Ангары / И.А. Жабин, Д.В. Макагон, А.С. Симонов // Суперкомпьютеры. — Зима-2013. — C. 46–49.

Макагон, Д.В. Реализация аппаратной поддержки коллективных операций в маршрутизаторе высокоскоростной коммуникационной сети с топологией «многомерный тор» / Д.В. Макагон, Е.Л. Сыромятников, С.И. Парута, А.А. Румянцев // Успехи современной радиоэлектроники. — 2012. — № 1. — C. 11–15.

Message Passing Interface Forum, MPI: A Message-Passing Interface Standard, 1995. URL: http://www.mpi-_forum.org/docs/mpi-_1.1/mpi-_11-_html/node64.html (дата обращения: 29.04.2015).

Feind, K. Shared Memory Access (SHMEM) Routines. Cray Research, 1995. / K. Feind. URL: https://cug.org/5-_publications/proceedings_attendee_lists/1997CD/S95PROC/303_308.PDF (дата обращения: 29.04.2015).

Wiebel, F. UPC Collective Operations Specifications. — 2003. / E. Wiebel, D. Greenberg, S. Seidel. URL: http://upc.gwu.edu/docs/UPC_Coll_Spec_V1.0.pdf (дата обращения: 29.04.2015).

Saraswat, V. X10 Language Specification. — 2011. / V. Saraswat, B. Bloom, I. Peshansky, O. Tardieu, D. Grove. URL: http://dist.codehaus.org/x10/documentation/languagespec/x10-_latest.pdf (дата обращения: 29.04.2015).

Fox, G. Solving Problems on Concurrent Processors / G. Fox, M. Johnson, G. Lyzenga, S. Otto, J. Salmon, D. Walker // General techniques and regular problems. — V. 1, — Prentice-Hall Inc., 1998. — P. 592.

Bala, V. CCL: a Portable and Tunable Collective Communication Library for Scalable Parallel Computers / V. Bala, J. Bruck, R. Cypher, P. Elustondo, H. Ching-Tien, S. Kipnis, M. Snir // Parallel and Distributed System — 1995. — V. 6, — P. 154–164. DOI: 10.1109/71.342126.

Almasi, G. Efficient Implementation of Allreduce on BlueGene/L Collective Network / G. Almasi, G. Dozsa, C. Erway, B. Steinmacher-Burow // Recent Advances in Parallel Virtual Machine and Message Passing Interface. — 2005. — P.57–66. DOI: 10.1007/11557265_12.

Пожилов, И.А. Прогнозирование масштабируемости задачи умножения разреженной матрицы на вектор при помощи модели коммуникационной сети / И.А. Пожилов, А.С. Семенов, Д.В. Макагон // Вестник УГАТУ. — 2012. — T. 16, № 6 (51). — С. 158–163.

Thakur, R. Optimization of Collective Communication Operations in MPICH. / R. Thakur, R. Rabenseifner, W. Gropp. URL: http://www.mcs.anl.gov/~thakur/papers/ijhpca-_coll.pdf (дата обращения: 29.04.2015).




DOI: http://dx.doi.org/10.14529/cmse150304