PaRSEC: Design-Software für die Exascale-Supercomputer-Generation

Jedermann, das für Hochleistungscomputing (HPC) programmiert, weiß, daß, was für Standardcomputer arbeitet, nicht für Supercomputer arbeitet. Nun, mit exascale Supercomputern, die in der Lage, eine Quintillion (10 18 oder 1000 Quadratmillimeter) Gleitkomma-Operationen pro Sekunde, in Sicht von Jahrzehnten Ende zu tun ist, ist es Zeit für Software bereit, bereit, diese neue Generation von Geschwindigkeit zu behandeln.

Während einige Experten, wie Horst Simon, der stellvertretende Direktor an der Lawrence Berkeley National Laboratory der National Energy Research Scientific Rechenzentrum (NERSC) ist bereit zu wetten, dass wir keine Exascale Computer bis 2020 haben, sind andere Supercomputer-Profis sicher, wir werden.

Exascale-Computer werden etwa 1.000 Mal schneller als die heutigen Top-Linux-powered petascale Supercomputer. Wie groß ist das? Gut, wenn Sie einen Quintillion Pennies hatten, würde es einen Würfel ungefähr fünf Meilen zur Seite bilden.

Als Simon darauf hinwegtäuschte, dass Exascale-Supercomputing grundsätzlich “unser aktuelles Programmierungsparadigma und Computer-Ökosystem” brechen wird. Mit anderen Worten, auch wenn wir die Hardware bauen, können wir sie nicht effizient nutzen.

Jack Dongarra, distinguierter Professor für Informatik an der University of Tennessee, Knoxville und Schöpfer der TOP500 Supercomputer-Liste, denkt, dass wir Exascale-Computer haben und nicht mit dem zweiten Teil von Simons Position nicht einverstanden sind. Deshalb arbeitet er an der Entwicklung von Software, die die nächste Generation von Supercomputern in Betrieb nehmen wird.

Dongarra hat vor kurzem eine Million Dollar Zuschuss über drei Jahre vom US Department of Energy erhalten, um Antworten auf diese Programmierprobleme zu finden. Der Parallel Runtime Scheduling and Execution Controller (PaRSEC) hat sich zum Ziel gesetzt, die kritische Situation der Supercomputer-Community durch die Einführung komplexerer Supercomputer-Designs zu lösen.

Sie können nicht warten, bis die Exascale-Computer geliefert werden und dann denken Sie an die Software und Algorithmen “, sagte Dongarra in einer Erklärung.” Die Exascale-Computer werden sich dramatisch anders als die Computer, die wir heute haben. Wir müssen die Techniken und die Software haben, um diese Maschinen auf den schwierigsten wissenschaftlichen Problemen in der nahen Zukunft effektiv zu nutzen.

Laut Dongarra: “Die heutigen Supercomputer verfügen über Prozessorzahlen in Millionenhöhe.Morgige Exascale-Computer haben rund eine Milliarde Prozessoren.Darüber hinaus wird die allgemeine Make-up der Maschinen werden sich drastisch durch den Einsatz von mehreren zentralen Prozessoren und Hybrid-Systeme, um Barrieren zu überwinden Die die heutigen Supercomputer einschränken. Diese Barrieren umfassen große Mengen an Wärme und Stromverbrauch, Leckspannung und eine begrenzte Bandbreite von Daten durch die Pins auf einem einzigen Chip.

Die PaRSEC-Website stellt fest, dass PaRSEC ein generisches Framework für Architektur ist, das die Planung und Verwaltung von Mikro-Tasks auf verteilten heterogenen Architekturen mit vielen Core-Arrays ermöglicht. Darin werden Anwendungen als Direct Acyclic Graph (DAG) von Aufgaben mit markierten Kanten, die Datenabhängigkeiten bezeichnen, ausgedrückt. DAGs werden in einem kompakten, problemgroßen, unabhängigen Format dargestellt, das auf Anforderung abgefragt werden kann, um Datenabhängigkeiten auf total verteilte Weise zu entdecken. PaRSEC ordnet Berechnungs-Threads zu den Cores zu, überlappt Kommunikationen und Berechnungen und verwendet einen dynamischen, vollständig verteilten Scheduler, der auf architektonischen Merkmalen wie NUMA-Knoten und algorithmischen Merkmalen wie Datenwiederverwendung basiert.

Dongarra entwickelt auch einen Algorithmus, um ein Zuverlässigkeitsproblem zu überwinden, das mit der wachsenden Anzahl von Prozessoren verbunden ist. Wenn es funktioniert, wenn ein Prozessor ausfällt, kann die Berechnung dann teilweise oder vollständig wiederholt werden müssen. Das Projekt zielt darauf ab, Software zu entwickeln, die Misserfolge überleben kann.

Zusätzliche Arbeit an Exascale Computing wird in Sitzungen gehostet von der National Science Foundation durchgeführt werden, um die Welt jährlich statt.

 Geschichten

TOP500 Führer kündigen neue Supercomputer-Benchmark, Linux weiterhin Supercomputer zu regieren, Bauen Sie Ihren eigenen Supercomputer aus Raspberry Pi-Boards, Parallella: Der $ 99 Linux Supercomputer, China nimmt Supercomputing-Krone aus den USA

IBM startet neue Linux, Power8, OpenPower-Systeme

Michael Dell zum Abschluss des EMV-Abkommens: “Wir können in Jahrzehnten denken”

Dell Technologies hebt ab: Hier ist, was zu beobachten, wie Dell, EMC, eine Schar von Enterprise-Unternehmen kombinieren

Nvidia bietet AI Supercomputer für Non-Profit-Forschung

Data Center, Dell Technologies hebt ab: Hier ist was zu sehen, wie Dell, EMC, ein Schelm von Unternehmen Unternehmen kombinieren, Künstliche Intelligenz, Nvidia bietet AI Supercomputer für Non-Profit-Forschung