Реализация t-системы с открытой архитектурой для CUDA-устройств с поддержкой динамического параллелизма и для гибридных суперЭВМ на их основе

Автор: Роганов Владимир Александрович, Кузнецов Антон Александрович, Матвеев Герман Анатольевич, Осипов Валерий Иванович

Журнал: Программные системы: теория и приложения @programmnye-sistemy

Рубрика: Программное и аппаратное обеспечение для супер ЭВМ

Статья в выпуске: 1 (24) т.6, 2015 года.

Бесплатный доступ

В работе изложены основные принципы реализации расширения T-системы с открытой архитектурой (OpenTS), которое распространяет парадигму программирования T++ на аппаратуру современных спецвычислителей с поддержкой технологии CUDA. Специализированная версия T-надстройки, реализованная в микроядре системы OpenTS, способна работать автономно внутри CUDA-устройства, фактически превращая его в полноценный интеллектуальный T-узел гибридной суперЭВМ. В сочетании с поддержкой динамического параллелизма новейшими CUDA-устройствами это помогает существенно поднять процент утилизации графических ускорителей (GPU) без ручной балансировки статически распараллеленных блоков программы. Универсальная логика распараллеливания в T-системе теперь способна порождать и запускать легковесные счетные гранулы, избегая потерь, возникающих при интенсивном взаимодействии GPU с процессами базовой кластерной ОС. Спектр прикладных задач, которые подходят для новой модели вычислений, существенно пополняет привычные вычислительные ядра для GPU, привнося произвольную управляющую логику на уровень спецвычислителей. В качестве демонстрационного примера в статье рассматривается задача обращения криптостойких хэш-функций. Приведены базовые сведения, связанные с прикладными вопросами применения хэш-функций.

Еще

T-система с открытой архитектурой, гибридные кластерные системы, графические ускорители, динамическое распараллеливание, хэш-функции., язык программирования t++

Короткий адрес: https://sciup.org/14336137

IDR: 14336137   |   УДК: 519.682.3

Psta.psiras.ru/

The paper outlines the basic principles of implementing the expansion of the open system T-system (OpenTS), which extends the T ++ programming paradigm to the hardware of modern special machines with CUDA technology support. A specialized version of the T-add-on implemented in the microcode of the OpenTS system is able to work autonomously inside the CUDA device, effectively turning it into a full-fledged intelligent T-node of a hybrid supercomputer. In combination with the support of dynamic parallelism with the latest CUDA-devices, it helps to significantly increase the percentage of utilization of graphics accelerators (GPU) without manual balancing of statically parallel blocks of the program. The universal logic of parallelization in the T-system is now able to generate and run lightweight countable granules, avoiding the losses that occur when the GPU interacts intensively with the processes of the basic cluster OS. The range of applied problems that are suitable for the new model of computation essentially replenishes the usual computing cores for the GPU, bringing arbitrary control logic to the level of special computers. As a demo example, the article deals with the problem of reversing cryptographic hash functions. The basic information related to applied applications of hash functions is given.

Еще

Список литературы Реализация t-системы с открытой архитектурой для CUDA-устройств с поддержкой динамического параллелизма и для гибридных суперЭВМ на их основе

  • С. М. Абрамов, В. А. Васенин, Е. Е. Мамчиц, В. А. Роганов, А. Ф. Слепухин. Динамическое распараллеливание программ на базе параллельной редукции графов. Архитектура программного обеспечения новой версии T-системы//Научная сессия МИФИ-2001, Сборник научных трудов. Т. 2 (Москва, 22-26 января 2001 г.). С. 234.
  • С. М. Абрамов, А. А. Кузнецов, В. А. Роганов. Кроссплатформенная версия T-системы с открытой архитектурой//Труды Международной научной конференции "Параллельные вычислительные технологии (ПаВТ’2007)". Т. 1 (Челябинск, 29 января-2 февраля 2007 г.), изд. ЮУрГУ, Челябинск, 2007. С. 115-121.
  • С. М. Абрамов, А. А. Кузнецов, В. А. Роганов. Кроссплатформенная версия T-системы с открытой архитектурой//Вычислительные методы и программирование, Т. 8, №.1. 2007. С. 175-180, URL http://num-meth.srcc.msu.ru/zhurnal/tom_2007/v8r203.html.
  • А. А. Кузнецов. Исследование криптостойкости протокола аутентификации Botikkey к компрометации уязвимостей алгоритма хеширования MD5//Программные системы: теория и приложения, Т. 6, №.1. 2015. С. 135-144, URL http://psta.psiras.ru/read/psta2015_1_135145.pdf.
  • В. А. Роганов, А. А. Кузнецов, Г. А. Матвеев, В. И. Осипов. Методы адаптации системы параллельного программирования OpenTS для поддержки работы T-приложений на гибридных вычислительных кластерах//Программные системы: теория и приложения, Т. 4, №.4. 2013. С. 17-31, URL http://psta.psiras.ru/read/psta2013_4_17-31.pdf.
  • URL http://ru.wikipedia.org/wiki/Радужная_таблица.
Еще