Tiling-based programming model for GPU clusters targeting structured grids
2019
0 görüntülenme
0 i̇ndirme
Danışman: Dr. Öğr. Üyesi Didem Unat
Özet (TR)
Günümüzde, TOP500 listesindeki süper bilgisayarların % 25'inden fazlası, büyük ölçüde paralel ve güç açısından verimli mimarileri nedeniyle GPU'ları kullanmaktadır. Ancak, büyük ölçekli bir sistemde GPU'ların verimli bir şekilde programlanması, yalnızca hesaplamalı bilim dalındaki insanlar için değil, aynı zamanda programlama uzmanları için de zorlu bir iştir çünkü bu işte GPU'ya özel kod üretilmeli, farklı bellekler yönetilmeli ve iletişim ele alınmalıdır. Bu gereksinimler üretkenliği azaltırken, uygulamanın taşınabilirliğini de sınırlar. Kod yönergeleriyle taşınabilirlik ve üretkenlik sunan OpenACC gibi direktif tabanlı programlama modelleri bulunmaktadır. Ancak bu modeller performansı iyileştirme amaçlı ayarlamalar gerektirir ve GPU'lu kümelenmiş sistemlerin programlanmasını desteklemezler. Kümelenmiş sistemlerde iletişimin verimli bir şekilde ele alınması gerekir. İletişimi ele alan ve GPU programlamayı kolaylaştırmak için iskelet tabanlı soyutlamalar sunan çalışmalar bulunmaktadır, ancak bu soyutlamalar programlamada yeterli esnekliği sağlayamazlar. Üstelik, literatürdeki çalışmaların çoğu, GPU'ları ana işlemciye bağlayan ara bağlantının bant genişliği kısıtını dikkate almamaktadır. Bazı görev tabanlı yaklaşımlar, bu kısıta çözüm olması amacıyla hesaplama ile örtüşen veri aktarımlarını kullanmaktadır fakat bu yaklaşımlarda programlayıcı GPU'ya özgü kodun yazılmasından ve görev zamanlamasından sorumludur. Programlama çabasını kolaylaştırmak, taşınabilirliği artırmak ve transferleri optimize etmek amacıyla GPU'lu kümelenmiş sistemlerde yürütülecek yapısal çözüm alanı problemleri için bloklamaya dayalı programlama modeli sunuyoruz. Model, üstü kapalı bir şekilde, TiDA ile veriyi ayrıştırır ve CUDA ile farklı bellekleri yönetir. CPU ve GPU'lar için tek tip bir arayüzün arkasında OpenACC'nin yönergelerinden yararlanarak otomatik bir şekilde GPU'ya has kod üretir. Ek olarak, veri aktarımlarını ve iletişimi yönetir ve bunları, CUDA akışları ve bloklamayan MPI rutinlerini kullanarak hesaplamalarla örtüştürür. Programlama modelinin etkinliğini bir ısı simülasyonu ve gerçek hayatta kullanılan bir kardiyak modellemesi üzerinde gösterdik. Sonuçlar, programlama modelinin iletişimi başarıyla örtüştürdüğünü ve iyi hızlanma sağladığını göstermektedir.
Yazar
Dr. Burak Bastem
Bu Yayına Nasıl Atıf Yapılır
Burak Bastem (Yüksek Lisans Tezi). Tiling-based programming model for GPU clusters targeting structured grids, 2019, Koç University.
Anahtar Kelimeler
Lisans
Tüm Hakları Saklıdır
Bu eser belirtilen lisans koşulları altında paylaşılmaktadır.
Koç University tezlerinden daha fazlası
- International marketing strategies of Ekom-Eczacıbaşı in the Russian market(1995)
- The Balkans in an Age of Baroque transformations in architecture, decoration, and patterns of patronage ad cultural production in Ottoman Europe, 1718-1856(2006)
- Single machine scheduling with timelag constraints(2014)
- Ottoman olfactory traditions in a palatial space: Incense burners in The Topkapi Palace(2015)
- The connectedness of the Rum Seljuks and the Kingdom of Georgia: A framework for artistic exchance in the thirteenth century(2015)
- Turkish coffee fortune-telling ritual as a source of inspiration for designing object-mediated advice interactions(2017)
