Решение прикладных задач с использованием DVM-системы
Статья в выпуске: 1 т.8, 2019 года.
Бесплатный доступ
Резюме: DVM-система предназначена для разработки параллельных программ научно-технических расчетов на языках C-DVMH и Fortran-DVMH. Эти языки используют единую модель параллельного программиро-вания (DVMH-модель) и являются расширением стандартных языков Си и Фортран спецификациями параллелизма, оформленными в виде директив компилятору. DVMH-модель позволяет создавать эффективные параллельные программы для гетерогенных вычислительных кластеров, в узлах которых в качестве вычислительных устройств наряду с универсальными многоядерными процессорами могут использоваться ускорители (графические процессоры или сопроцессоры Intel Xeon Phi). В статье описывается опыт использования DVMсистемы для распараллеливания различных прикладных программ. Рассматривается метод инкрементального или частичного распараллеливания, возможности системы для работы с неструктурированными сетками, новые средства для отображения MPI-программ на многоядерные процессоры и ускорители. Исследуется эффективность выполнения параллельных DVMH-программ на гетерогенных вычислительных кластерах K10, K-100, Ломоносов и MVS-10P. Описаны основные преимущества DVM-подхода при разработке параллельных программ. Представлены основные возможности инструментов DVM-системы для анализа производительности и функциональной отладки параллельных программ. Определяются направления для дальнейшего развития DVM-системы.
Похожие статьи в разделе Информационные технологии. Вычислительная техника. Обработка данных
Короткий адрес: https://sciup.org/147234269
IDS: 147234269 | УДК: 004, | DOI: 10.14529/cmse190106
Development of parallel applications using DVM-system
DVM-system was designed to create parallel programs of scientific-technical computations in C-DVMH and Fortran-DVMH languages. These languages use the same model of parallel programming (DVMH-model) and are the extensions of standard C and Fortran languages by parallelism specifications, implemented as compiler directives. DVMH-model allows creating efficient parallel programs for heterogeneous computational clusters, the nodes of which use as computing devices not only universal multi-core processors but also can use attached accelerators (GPUs or Intel Xeon Phi coprocessors). This article describes the experience of parallelizing various application programs using DVM-system. The method of incremental or partial parallelization, the system's capabilities for working with unstructured grids, new tools for mapping MPI-programs to multi-core processors and accelerators are considered. The efficiency of parallel DVMH-programs on heterogeneous computing clusters K-10, K-100, Lomonosov and MVS-10P is investigated. The main advantages of DVM-approach for the development of parallel programs are described. The main features of DVM-system tools for performance analysis and functional debugging of parallel programs are presented. The directions for further development of DVM-system are determined.
Список литературы Решение прикладных задач с использованием DVM-системы
- Бахтин В.А., Колганов А.С., Крюков В.А., Поддерюгина Н.В., Притула М.Н. Методы динамической настройки DVMH-программ на кластеры с ускорителями // Суперкомпьютерные дни в России: Труды международной конференции (Москва, 28-29 сентября 2015 г.). М.: Изд-во МГУ, 2015. C. 257-268.
- Алексахин В.Ф., Бахтин В.А., Жукова О.Ф., Колганов А.С., Крюков В.А., Поддерюгина Н.В., Притула М.Н., Савицкая О.А., Шуберт А.В. Распараллеливание на графические процессоры тестов NAS NPB 3.3.1 на языке Fortran DVMH // Вестник Уфимского государственного авиационного технического университета. 2015. Т. 19, №1(67). C. 240-250.
- Алексахин В.Ф., Бахтин В.А., Жукова О.Ф., Колганов А.С., Крюков В.А., Островская И.П., Поддерюгина Н.В., Притула М.Н., Савицкая О.А. Распараллеливание на языке Fortran-DVMH для сопроцессора Intel Xeon Phi тестов NAS NPB3.3.1 // Параллельные вычислительные технологии (ПаВТ'2015): труды международной научной конференции (Екатеринбург, 31 марта-2 апреля 2015 г.). Челябинск: Издательский центр ЮУрГУ, 2015. C. 19-30.
- Бахтин В.А., Клинов М.С., Крюков В.А., Поддерюгина Н.В., Притула М.Н., Смирнов А.А. Использование языка Fortran DVMH для решения задач гидродинамики на высокопроизводительных гибридных вычислительных системах // Вестник ЮжноУральского государственного университета, серия «Вычислительная математика и информатика». Челябинск: Издательский центр ЮУрГУ, 2013. Т. 2, № 3. C. 106-120. DOI: 10.14529/cmse130308
- Бахтин В.А., Королев А.В., Поддерюгина Н.В. Использование параллельных вычислений для моделирования многокомпонентной фильтрации при разработке месторождений нефти и газа // Международная конференция «Математика и информационные технологии в нефтегазовом комплексе»: тезисы докладов (Сургут, 16-20 мая 2016 г.). Сургут: ИЦ СурГУ, 2016. C. 164-166.
- ИПМ им. М.В. Келдыша РАН. Вычислительные ресурсы. URL: http://www.kiam.ru/MVS/resourses/ (дата обращения: 18.05.2018).
- Межведомственный Суперкомпьютерный Центр. Вычислительные системы. URL: http://www.jscc.ru/scomputers.html (дата обращения: 18.05.2018).
- Суперкомпьютерный комплекс МГУ имени М.В. Ломоносова. URL: http://parallel.ru/cluster/ (дата обращения: 18.05.2018).
- Бахтин В.А., Колганов А.С., Крюков В.А., Поддерюгина Н.В., Поляков С.В., Притула М.Н. Расширение DVMH-модели для работы с нерегулярными сетками // Па раллельные вычислительные технологии (ПаВТ'2016): труды международной научной конференции (Архангельск, 28 марта-1 апреля 2016 г.). Челябинск: Издательский центр ЮУрГУ, 2016. C. 757.
- Язык C-DVMH. C-DVMH компилятор. Компиляция, выполнение и отладка CDVMHпрограмм. URL: http://dvm-system.org/static_data/docs/CDVMH-reference-ru.pdf (дата обращения: 18.05.2018).
- Язык Fortran-DVMH. Fortran-DVMH компилятор. Компиляция, выполнение и отладка DVMH-программ. URL: http://dvm-system.org/static_data/docs/FDVMH-userguide-ru.pdf (дата обращения: 18.05.2018).
