Tesis doctoral de Michail Alvanos
Los lenguajes de programación basados en la técnica del partitioned global address space (pgas) prometen ofrecer una mejor productividad del programador y un buen rendimiento en ordenadores paralelos a gran escala. Sin embargo, es difícil de lograr un rendimiento adecuado para aplicaciones que se basan en la comunicación de grano fino sin comprometer su programabilidad. Habitualmente se requiere de asistencia manual o por parte del compilador, para la optimización de código para evitar los accesos a datos de grano fino. La desventaja de aplicar manualmente transformaciones de código es el aumento de la complejidad del programa, lo que reduce enórmemente la productividad del programador. Por otro lado, las optimizaciones que puede realizar el compilador en los accesos de grano fino requieren del conocimiento de la asignación de datos físico y el uso de construcciones de bucle paralelas. esta tesis presenta optimizaciones para resolver los tres problemas principales de la comunicación de grano fino: (i) la baja eficiencia de las comunicaciones de red, (ii) la gran cantidad de llamadas en tiempo de ejecución , y (iii) la aparición de congestión en la red de comunicaciones, debida a la distribución no uniforme de los datos. para resolver estos problemas, la tesis presenta tres enfoques. En primer lugar, se presenta una transformación inspector-ejecutor mejorada, para aumentar la eficiencia de la red a través de la agregación de datos en tiempo de ejecución. En segundo lugar, se presentan optimizaciones adicionales a la transformación del bucle inspector-ejecutor para eliminar automáticamente las llamadas en tiempo de ejecución . Por último, la tesis presenta una transformación de bucles para evitar congestión en la red de comunicaciones y la sobrecarga de los nodos. A diferencia de trabajos previos que utilizan agregación de datos estática, precarga, privatización de datos con limitaciones, y gestión de cache en software, las soluciones presentadas en esta tesis cubren todos los aspectos relacionados con la comunicación de grano fino, incluyendo la reducción del número de llamadas generadas por el compilador y minimizando la sobrecarga de las optimizaciones de la técnica inspector-ejecutor. se realiza una evaluación de las propuestas con varios microbenchmarks y benchmarks, con el objetivo de determinar su escalabilidad y rendimiento en la arquitectura power 775. Los resultados indican que aplicaciones con accesos regulares a datos, llegan a obtener hasta un 180% del rendimiento obtenido en versiones optimizadas a mano, mientras que en aplicaciones con accesos irregulares a datos, se espera que las transformaciones puedan producir versiones desde 1,12x hasta 6,3 veces más veloces. Las técnicas de planificación de bubles muestran mejoras de rendimiento entre el 3% y el 25%, para nas ft y aplicaciones de ordenación, y hasta 3,4x en los microbenchmarks.
Datos académicos de la tesis doctoral «Optimization techniques for fine-grained communication in pgas environments«
- Título de la tesis: Optimization techniques for fine-grained communication in pgas environments
- Autor: Michail Alvanos
- Universidad: Politécnica de catalunya
- Fecha de lectura de la tesis: 10/12/2013
Dirección y tribunal
- Director de la tesis
- Xavier Martorell Bofill
- Tribunal
- Presidente del tribunal: rafael Asenjo plaza
- hans tim kurt Vandierendonck (vocal)
- (vocal)
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