📤 🛷 🐚 सुपर कंप्यूटर लोमोनोसोव पर नमूना कलम 💤 😭 🤵

इस पोस्ट में मैं लोमोनोसोव सुपरकंप्यूटर पर गणना के अपने अनुभव के बारे में बात करना चाहता हूं। मैं समस्या को हल करने के बारे में बात करूंगा, स्पष्ट रूप से, जिसके लिए आपको एससी का उपयोग करने की आवश्यकता नहीं है, लेकिन शैक्षणिक रुचि सभी से ऊपर है। का विवरण लोमोनोसोव विन्यास यहां पाया जा सकता है ।

नोड्स / प्रक्रियाओं के बीच डेटा दर

सबसे पहले, मैंने क्लस्टर बैंडविड्थ का एक सरल परीक्षण करने का फैसला किया, और तुलना की कि डेटा थ्रेड दरों में एक धागे से दूसरे धागे में कितना अंतर है) अगर दोनों धागे एक ही क्लस्टर नोड पर चल रहे हैं; b) अलग पर। Mpitests-osu_bw परीक्षण का उपयोग करके निम्नलिखित मूल्यों का मूल्यांकन किया गया था।

विभिन्न नोड्स में पीक की गति:

3.02 जीबी / एस

एक नोड पर:

10.3 जीबी / एस

कार्य के बारे में थोड़ा

एक साधारण क्षेत्र में प्रसार समीकरण को हल करना आवश्यक है।

$\ frac {\ आंशिक u ({\ bf r}, t)} {\ आंशिक t} = D \ nabla ^ 2u ({\ bf r}, t) + f ({\ bf r}, t)$

हमारे पास बराबर में एक रेखीय समीकरण है। हम इसे प्रवाह के बिना हल करेंगे, अर्थात सीमाओं 1, 2, 4 पर, व्युत्पन्न दीवार 0 के लिए सामान्य है, और सीमा 3 पर, एकाग्रता दिए गए फ़ंक्शन जी (टी) द्वारा निर्धारित की जाती है। इस प्रकार हमें एक मिश्रित सीमा मूल्य समस्या मिलती है। हम इसे परिमित अंतर विधि (बहुत ही अक्षम, लेकिन सरल) द्वारा हल करेंगे।

समानांतरकरण के बारे में

इस समस्या को हल करने के लिए, मैंने ओपनएमपीआई / इंटेलएमपीआई का उपयोग किया (अभ्यास में कंपाइलरों की तुलना करने के लिए एक अलग पोस्ट समर्पित होना चाहिए)। मैं संख्यात्मक योजना में देरी नहीं करूंगा, क्योंकि विकिपीडिया है और मैं केवल यह कहूंगा कि मैंने एक स्पष्ट योजना का उपयोग किया है। मैंने क्षेत्र के ब्लॉक वितरण का उपयोग किया ताकि प्रत्येक स्ट्रीम को कई क्षेत्र दिए जाएं और यदि पिछले क्षेत्र से प्रेषित डेटा शून्य है, तो क्षेत्र पर विचार नहीं किया जाता है। ब्लॉकों की चरम कॉलम / पंक्तियों को पड़ोसी धाराओं से डेटा प्राप्त करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

गणना में प्रयुक्त ग्रिड पैरामीटर

ग्रिड में नोड्स की संख्या: 3 * 10 ^ 6

ग्रिड चरण: 0.0007।

शारीरिक प्रसार समय: 1 एस

समय कदम: 6.5 * 10 ^ -7

डी: 0.8

3 0.01 मोल की सीमा पर प्रारंभिक एकाग्रता।

अमदल के कानून के बारे में थोड़ा

जिम अमदहल ने कंप्यूटर की संख्या में वृद्धि के साथ एक कंप्यूटर सिस्टम के प्रदर्शन की सीमा को दर्शाते हुए एक कानून तैयार किया। मान लीजिए कि कुछ कम्प्यूटेशनल समस्या को हल करना आवश्यक है। आज्ञा देना α एल्गोरिदम का अंश है जिसे क्रमिक रूप से निष्पादित किया जाता है। फिर, क्रमशः 1-α को समानांतर में निष्पादित किया जाता है और पी-नोड्स पर समानांतर किया जा सकता है, फिर कंप्यूटिंग सिस्टम पर प्राप्त त्वरण को प्राप्त किया जा सकता है

$S_p = \ frac {1} {\ Alpha + \ frac {1- \ अल्फा} {p}}।$

आइए परिणामों के सबसे दिलचस्प हिस्से और समानांतरकरण के परिणामों पर जाएं।

विभिन्न थ्रेड्स पर बार चलाएं

प्रतिशत की संख्या।	1	2	8	16	32	64	128
समय मि	840	480	216	112	61	46	41

हम Amdahl के कानून द्वारा गणना के समय का अनुमान लगाते हैं।

सन्निकटन से, मुझे 4.2% के क्रम के अनुक्रमिक कोड का हिस्सा और 20 बार के आदेश का अधिकतम त्वरण मिला। जैसा कि आप ग्राफ से देख सकते हैं, वक्र एक पठार पर जाता है, इससे हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि अधिकतम त्वरण हासिल किया गया है और प्रोसेसर की संख्या के आगे प्रवेश अव्यवहारिक है। इसके अलावा, इस मामले में, 200 से अधिक प्रक्रियाओं की संख्या में वृद्धि के साथ, मुझे त्वरण में कमी आई, यह इस तथ्य के कारण है कि प्रक्रियाओं की संख्या में वृद्धि के साथ, उनका तर्कहीन उपयोग शुरू होता है, अर्थात्। ग्रिड में पंक्तियों की संख्या प्रक्रियाओं की संख्या के साथ तुलनीय हो जाती है और एक्सचेंजों पर अधिक समय व्यतीत होता है और यह समय गणना के दौरान महत्वपूर्ण योगदान देता है।

कुछ नोट

SC sbatch टास्क मैनेजमेंट सिस्टम का उपयोग करता है और कई कतारें टेस्ट, regular4, regular6, gputest, gpu होती हैं। इस कार्य के लिए, मैंने नियमित 4 कतार का उपयोग किया, जिसमें प्रतीक्षा समय तीन दिनों तक पहुंच सकता है (व्यवहार में, प्रतीक्षा समय 17-20 मिनट है)।

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