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하이브리드 병렬 프로그램을 이용한 타키온 슈퍼컴퓨터의 성능
Performance Characterization of Tachyon Supercomputer using Hybrid Multi-zone NAS Parallel Benchmarks 원문보기

한국해양정보통신학회논문지 = The journal of the Korea Institute of Maritime Information & Communication Sciences, v.14 no.1, 2010년, pp.138 - 144  

박남규 (충북대학교 컴퓨터공학과) ,  정윤수 (한남대학교 산업기술연구소) ,  이홍석 (한국과학기술정보연구원 슈퍼컴퓨팅본부)

초록
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최근에 도입되어 운영되고 있는 타키온 1차 시스템은 쿼드코어 AMD 바로셀로나 노드로 구성된 고성능 슈퍼컴퓨터이다. 본 논문에서는 하이브리드 병렬화 기법을 도입한 프로그램 중 하나로 사용되고 있는 멀티존(Multi-zone) NAS 병렬 벤치마크(NPB)를 이용하여 타키온 성능 및 병렬 확장성을 검증하고자 한다. 하이브리드 병렬 성능 시험을 위하여 NPB-3.3 버전 BT-MZ의 B 및 C클래스를 사용하였으며, 실제로 타키온 시스템의 1024개의 프로세스까지 병렬 확장성을 테스트를 하였다. 프로세서 1024개 이상 이용한 하이브리드 병렬컴퓨팅 계산 결과는 국내 최초이다. 이러한 하이브리드 병렬화 기법은 타키온처럼 멀티코어 기술을 적용한 고성능 컴퓨팅 시스템에서 매우 효율적이고 유용한 병렬 성능 벤치마크가 될 수 있음을 기술하였다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Tachyon primary system which introduces recently is a high performance supercomputer that composed with AMD Barcelona nodes. In this paper, we will verify the performance and parallel scalability of TachyonIn by using multi-zone NAS Parallel Benchmark(NPB) which is one of a program with hybrid paral...

주제어

#슈퍼컴퓨터   #고성능컴퓨터   #병렬프로그래밍  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문에서 는 최근에 도입된 멀티코어 환경 의 타키온 시스템을 NPBBT-MZ 프로그램을 통한 성능 측정을 통하여 타키온 시스템의 안정성 및 확장성을 살펴보았다. NPB BT-MZ 프로그램은 멀티존으로 코딩되어있어 서 다양한 하이브리 드 병렬화 방법으로 성능을 테스트 할 수 있다.
  • 특히 타키온과 같이 프로세서 1(X1)개 이상의 시스템에서 성능 벤치마크 소프트웨어로 시험한 결과는 아직 발표되어 있지 않은 실정이다. 본 연구에서는 항공우주 분야에서 거대도전 응용 이슈들에도 비교적 쉽게 적용할 수 있는 최신의 하이브리드 컴퓨팅 계산 기법을 소개하고자 한다. 타키 온의 성 능확장성 및 안정 성 등에 초점 을 맞추어 성능시험을 하였다.

가설 설정

  • 단, 계산노드 사이의 통신 코스트는 고려 하지 않고 실제 실행시간이 총 계산시간에 거의 근접한 것으로 가정한다.
  • 멀티존에서는 로드밸런싱이 가장 중요한데 이를 위해서 BT의 빈-팩킹 알고리즘을 사용하였다. 이 알고리즘은 매우 쉽게 로드밸런싱을 할 수 있지만, 기본적으로 매우 많은 쓰레드가 있다는 사실을 가정하고 작성되었다. 따라서 타키온 1차 시스템처럼 노드 당 16개의 쓰레드로 제한되어 있는 경우에는 빈-팩킹 알고리즘 사용에 있어서 특별한 주의가 필요하다.
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참고문헌 (9)

  1. 슈퍼 컴퓨터 Top500: http://www.top500.org 

  2. NPB: http://www.nas.nasa.gov/Software/NPB 

  3. 타키온(KISTI): http://www.ksc.re.kr 

  4. D. Bailey, J. Barton, T. Lasinksi, and H. Simon, "The NAS Parallel Benchmarks,"NAS Technical Report RNR-91-002, NASA Ames Research Center, 1991. 

  5. R.F. Van der Wijngaart, H. Jin, "The NAS Parallel Benchmarks, Multi-Zone Versions," NAS Technical Report NAS-03-010 NASA Ames Research Center, 2003. 

  6. H. Jin, R.F. Van der Wijngaart, "Performance Characteristics of the Multi-Zone NAS Parallel Benchmarks," J. of Parallel and Distributed Computing, special issue, ed. B. Monien, Vol. 66, No. 5, 2006, p674. 

    상세보기 crossref

  7. I. Foster. C. Kesselman, S. Tuecke, "The Anatomy of the Grid: Enabling Scalable Virtual Organizations," International J. Supercomputer Applications, 2001. 

  8. Michael Aftosmis, Marsha Berger, Rupak Biswas, M. Jahed Djomehri, Robert Hood, Haoqiang Jin, Cetin Kiris, "A Detailed Performance Characterization of Columbia using Aeronautics Benchmarks and Applications," wg, global grid forum, June 2002. 

  9. Haoqiang Jin, Barbara Chapman, Lei Huang, "Performance Evaluation of a Multi-Zone Application in Different OpenMP Approaches," NAS Technical Report NAS-07-009. 

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