ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
|
ФНКЦ РР |
||
В связи со стремительным увеличением масштабов высокопроизводительных вычислительных систем масштабируемость параллельных программ неизбежно становится одним из основных показателей качества их реализации. Однако до сих пор нет общепризнанной количественной метрики масштабируемости. В данном проекте предлагается развить предложенную ранее идею построения такой метрики и разработать способы её использования для исследование качества параллельных программ. Разработанная метрика позволит определить причины, влияющие на масштабируемость программы, что позволит определить основные свойства программы при исполнении на целевом суперкомпьютере. Планируемые масштабные вычислительные эксперименты должны показать адекватность предлагаемой метрики общепринятым понятиям масштабируемости. На заключительном этапе выполнения проекта предполагается разработать практические применения предлагаемой метрики масштабируемости, такие как построение рейтинга масштабируемости различных приложений на доступных суперкомпьютерах, построение прогноза масштабируемости приложений на сверхбольшие конфигурации суперкомпьютеров, планирование архитектуры будущих высокопроизводительных систем под специфику конкретной задачи.
Исследование качества предложенной метрики масштабируемости параллельных программ. Проведение массовых экспериментов на суперкомпьютерах для получения метрики масштабируемости различных параллельных программ. Оценка адекватности получаемых с помощью метрики масштабируемости результатов. Исследование проекций многомерной области определения метрики масштабируемости на различные пространства параметров меньшей размерности. Выработка предложений по улучшению данной метрики масштабируемости. Модификация предложенной метрики масштабируемости согласно разработанным предложениям. Рассмотрение проекций метрики масштабируемости на пространства различной размерности. Разработка принципов оценки качества параллельных программ с использованием метрики масштабируемости. Построение рейтинга масштабируемости различных приложений на доступных суперкомпьютерах. Исследование возможности построения прогноза масштабируемости приложений на сверхбольшие конфигурации суперкомпьютеров на основе разработанной метрики. Оценка применимости использования метрики масштабируемости для планирования архитектуры будущих высокопроизводительных систем под специфику конкретной задачи.
Авторы данного проекта работают в области параллельных вычислений и суперкомпьютеров много лет и имеют значительный задел по предлагаемому проекту. Они используют и развивают уникальную математическую теорию анализа структуры программ и алгоритмов, апробированную в ходе выполнения большого числа проектов и создания большого числа эффективных программ для параллельной вычислительной техники. Данная теория послужила основой для создания специальной системы, помогающей в исследовании структуры больших программных комплексов. В рамках выполнения гранта РФФИ N 10-07-00586-а «Исследование предельных параметров масштабируемости программ при использовании кластерных и реконфигурируемых (FPGA) суперкомпьютеров максимального уровня производительности» была разработана методика исследования предельных параметров масштабируемости, основанная на инструментальных средствах, использующих исходный текст программы. В рамках выполнения гранта РФФИ N 13-07-00790-а «Определение потенциала масштабируемости приложений с использованием динамических характеристик выполнения параллельных программ» исследования масштабируемости были продолжены. Полученные результаты показали возможность получения данных о масштабируемости программ без анализа исходного текста, только на основании данных системного мониторинга. Коллектив участвовал в выполнении проекта HOPSA, работы по которому выполняются в рамках совместного конкурса РФ-ЕС по 7 рамочной программе FP7-ICT-2011-EU-Russia. Это проект был направлен на исследование эффективности и масштабируемости параллельных программ и создание инструментов для их изучения. В частности был инструментарий для построения дайджестов задач (Job Digest), который может быть использован для визуального анализа данных динамики параллельных программ. Также был разработан язык Hoplang, предназначенный для обработки потоков данных динамики программ.
грант РФФИ |
# | Сроки | Название |
1 | 1 января 2016 г.-31 декабря 2016 г. | Исследование качества параллельных программ с использованием метрики масштабируемости |
Результаты этапа: В ходе выполнения первого этапа гранта РФФИ No 16-07-01003 a «Исследование качества параллельных программ с использованием метрики масштабируемости»получены результаты, полностью соответствующие запланированным первоначально. В данной работе развивается предложенная ранее идея построения числовой метрики масштабируемости и разрабатываются способы её использования для исследование качества параллельных программ. Разработанная метрика позволит определить причины, влияющие на масштабируемость программы, что позволит определить основные свойства программы при исполнении на целевом суперкомпьютере. На данном этапе был выполнен анализ качества предложенной метрики масштабируемости параллельных программ. Приведены критерии качества, на соответствие которым проводилось исследование, описаны условия проведения экспериментов и принципы выбора параллельных программ для анализа качества метрики. Анализ показал соответствие существующего варианта метрики масштабируемости целям исследования. Сделано описание проведённых массовых экспериментов на суперкомпьютерах для получения метрики масштабируемости различных параллельных программ. Приводится подробное описание проведенных массовых экспериментов по сбору данных о масштабируемости параллельных программ и результаты анализа построенной метрики. Выполнен сравнительный анализ результатов визуального анализа графиков масштабируемости и оценок масштабируемости полученных в рамках построения метрики. Выполнена оценка адекватности получаемых с помощью метрики масштабируемости результатов. Для получения оценки проанализированы результаты проведённых массовых экспериментов. Описаны преимущества и недостатки построенной метрики, выявленные в процессе сбора данных о масштабируемости и построении ее оценки. Произведено исследование проекций многомерной области определения метрики масштабируемости на различные пространства параметров меньшей размерности. Показаны преимущества анализа области определения параметров запуска параллельной программы и их проекций на оси координат и срезов. Показан пример проведения такого исследования и выводы, которые могут быть получены в результате проведения такого анализа. Сформирован набор предложений по улучшению данной метрики масштабируемости. Приведены способы улучшения качества построенной метрики масштабируемости, полученные как результат анализа совокупности проведенных исследований масштабируемости программ, и построения метрик. Предложены способы повышения точности оценки и удобства проведения исследования масштабируемости. | ||
2 | 1 января 2017 г.-31 декабря 2017 г. | Исследование качества параллельных программ с использованием метрики масштабируемости |
Результаты этапа: Описана модифицированная метрика масштабируемости. Выполнен анализ результатов проведение массовых экспериментов на суперкомпьютерах. Описаны возможные проекции модифицированной метрики масштабируемости на пространства различной размерности. Описаны разработанные принципы оценки качества параллельных программ с использованием модифицированной метрики масштабируемости. Рассмотрены возможные подходы к построению прогноза масштабируемости приложений на сверхбольшие конфигурации суперкомпьютеров. Выполнен обзор публикаций по соответствующей тематике. | ||
3 | 1 января 2018 г.-31 декабря 2018 г. | Исследование качества параллельных программ с использованием метрики масштабируемости |
Результаты этапа: Разработаны механизмы построения рейтинга масштабируемости различных приложений на доступных суперкомпьютерах. Исследованы возможности построения прогноза масштабируемости приложений на сверхбольшие конфигурации суперкомпьютеров. Выполнена оценка применимости использования метрики масштабируемости для планирования архитектуры будущих высокопроизводительных систем под специфику конкретной задачи. |
Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".