Ändra sökning
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Exploring Application Performance on Emerging Hybrid-Memory Supercomputers
KTH, Skolan för datavetenskap och kommunikation (CSC), Beräkningsvetenskap och beräkningsteknik (CST).
KTH, Skolan för datavetenskap och kommunikation (CSC), Beräkningsvetenskap och beräkningsteknik (CST).
KTH, Skolan för datavetenskap och kommunikation (CSC), Beräkningsvetenskap och beräkningsteknik (CST).
Visa övriga samt affilieringar
2017 (Engelska)Ingår i: Proceedings - 18th IEEE International Conference on High Performance Computing and Communications, 14th IEEE International Conference on Smart City and 2nd IEEE International Conference on Data Science and Systems, HPCC/SmartCity/DSS 2016, Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE), 2017, s. 473-480, artikel-id 7828415Konferensbidrag, Publicerat paper (Refereegranskat)
Abstract [en]

Next-generation supercomputers will feature more hierarchical and heterogeneous memory systems with different memory technologies working side-by-side. A critical question is whether at large scale existing HPC applications and emerging data-analytics workloads will have performance improvement or degradation on these systems. We propose a systematic and fair methodology to identify the trend of application performance on emerging hybrid-memory systems. We model the memory system of next-generation supercomputers as a combination of 'fast' and 'slow' memories. We then analyze performance and dynamic execution characteristics of a variety of workloads, from traditional scientific applications to emerging data analytics to compare traditional and hybrid-memory systems. Our results show that data analytics applications can clearly benefit from the new system design, especially at large scale. Moreover, hybrid-memory systems do not penalize traditional scientific applications, which may also show performance improvement.

Ort, förlag, år, upplaga, sidor
Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE), 2017. s. 473-480, artikel-id 7828415
Nyckelord [en]
Hybrid-memory system, Large-scale applications, Performance characterization
Nationell ämneskategori
Datorteknik
Identifikatorer
URN: urn:nbn:se:kth:diva-208452DOI: 10.1109/HPCC-SmartCity-DSS.2016.0074ISI: 000401700900063Scopus ID: 2-s2.0-85013674475ISBN: 9781509042968 (tryckt)OAI: oai:DiVA.org:kth-208452DiVA, id: diva2:1107176
Konferens
18th IEEE International Conference on High Performance Computing and Communications, 14th IEEE International Conference on Smart City and 2nd IEEE International Conference on Data Science and Systems, HPCC/SmartCity/DSS 2016, Sydney, Australia, 12 December 2016 through 14 December 2016
Anmärkning

QC 20170609

Tillgänglig från: 2017-06-09 Skapad: 2017-06-09 Senast uppdaterad: 2018-01-13Bibliografiskt granskad
Ingår i avhandling
1. Data Movement on Emerging Large-Scale Parallel Systems
Öppna denna publikation i ny flik eller fönster >>Data Movement on Emerging Large-Scale Parallel Systems
2017 (Engelska)Doktorsavhandling, sammanläggning (Övrigt vetenskapligt)
Abstract [en]

Large-scale HPC systems are an important driver for solving computational problems in scientific communities. Next-generation HPC systems will not only grow in scale but also in heterogeneity. This increased system complexity entails more challenges to data movement in HPC applications. Data movement on emerging HPC systems requires asynchronous fine-grained communication and efficient data placement in the main memory. This thesis proposes an innovative programming model and algorithm to prepare HPC applications for the next computing era: (1) a data streaming model that supports emerging data-intensive applications on supercomputers, (2) a decoupling model that improves parallelism and mitigates the impact of imbalance in applications, (3) a new framework and methodology for predicting the impact of largescale heterogeneous memory systems on HPC applications, and (4) a data placement algorithm that uses a set of rules and a decision tree to determine the data-to-memory mapping in heterogeneous main memory.

The proposed approaches in this thesis are evaluated on multiple supercomputers with different processors and interconnect networks. The evaluation uses a diverse set of applications that represent conventional scientific applications and emerging data-analytic workloads on HPC systems. The experimental results on the petascale testbed show that the approaches obtain increasing performance improvements as system scale increases and this trend supports the approaches as a valuable contribution towards future HPC systems.

Abstract [sv]

Storskaliga HPC-system är en viktig drivkraft för att lösa datorproblem i vetenskapliga samhällen. Nästa generations HPC-system kommer inte bara att växa i skala utan också i heterogenitet. Denna ökade systemkomplexitet medför flera utmaningar för dataförflyttning i HPC-applikationer. Dataförflyttning på nya HPC-system kräver asynkron, finkorrigerad kommunikation och en effektiv dataplacering i huvudminnet.

Denna avhandling föreslår en innovativ programmeringsmodell och algoritm för att förbereda HPC-applikationer för nästa generation: (1) en dataströmningsmodell som stöder nya dataintensiva applikationer på superdatorer, (2) en kopplingsmodell som förbättrar parallelliteten och minskar obalans i applikationer, (3) en ny metologi och struktur för att förutse effekten av storskaliga, heterogena minnessystem på HPC-applikationer, och (4) en datalägesalgoritm som använder en uppsättning av regler och ett beslutsträd för att bestämma kartläggningen av data-till-minnet i det heterogena huvudminnet.

Den föreslagna programmeringsmodellen i denna avhandling är utvärderad på flera superdatorer med olika processorer och sammankopplingsnät. Utvärderingen använder en mängd olika applikationer som representerar konventionella vetenskapliga applikationer och nya dataanalyser på HPC-system. Experimentella resultat på testbädden i petascala visar att programmeringsmodellen förbättrar prestandan när systemskalan ökar. Denna trend indikerar att modellen är ett värdefullt bidrag till framtida HPC-system.

Ort, förlag, år, upplaga, sidor
KTH Royal Institute of Technology, 2017. s. 116
Serie
TRITA-CSC-A, ISSN 1653-5723 ; 2017:25
Nationell ämneskategori
Datavetenskap (datalogi)
Forskningsämne
Datalogi
Identifikatorer
urn:nbn:se:kth:diva-218338 (URN)978-91-7729-592-1 (ISBN)
Disputation
2017-12-18, F3, Lindstedtsvägen 26, Stockholm, 10:00 (Engelska)
Opponent
Handledare
Anmärkning

QC 20171128

Tillgänglig från: 2017-11-28 Skapad: 2017-11-27 Senast uppdaterad: 2018-01-13Bibliografiskt granskad

Open Access i DiVA

Fulltext saknas i DiVA

Övriga länkar

Förlagets fulltextScopus

Sök vidare i DiVA

Av författaren/redaktören
Peng, I. BoMarkidis, StefanoLaure, Erwin
Av organisationen
Beräkningsvetenskap och beräkningsteknik (CST)
Datorteknik

Sök vidare utanför DiVA

GoogleGoogle Scholar

doi
isbn
urn-nbn

Altmetricpoäng

doi
isbn
urn-nbn
Totalt: 15 träffar
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf