NAS parallella benchmarks

NAS parallella benchmarks
Sorts industriellt riktmärke
Utvecklaren NASA Advanced Supercomputing Division
Skrivet i Fortran, C
Första upplagan 1991 ( 1991 )
Hårdvaruplattform plattformsoberoende
senaste versionen 3.4
Hemsida nas.nasa.gov/Software/NP...

NAS Parallel Benchmarks  är en uppsättning riktmärken utformade för att testa kapaciteten hos mycket parallella superdatorer . De utvecklades i början av 1990-talet av NASAs numeriska aerodynamiska simuleringsprogram [1] och underhålls av NASA Advanced Supercomputing (NAS) Division som ligger vid NASA Ames Research Center .

Historik

Benchmark- paket tidigare än NPB, som Livermore loops , LINPACK Benchmark och NAS Kernel Benchmark Program , var inriktade på vektordatorer. Många av dessa blev snabbt otillräckliga, delvis på grund av begränsningarna förknippade med avstämningsinducerad parallellism och den otillräckliga storleken på problemen som inte passade parallella system. Industriella applikationer som kördes i prestandautvärderingsläge var också dåligt lämpade för dem, på grund av den höga kostnaden för att porta dem till ett parallellt system och omöjligheten att automatiskt parallellisera dem till stora system.

NAS Parallel Benchmarks testsvit utvecklades 1991-1992 vid NASA Ames [1] . Syftet med att skapa ett testpaket var att utvärdera prestandan hos superdatorer på några timmar. Paketet innehåller beräkningskärnor som oftast förekom i den numeriska simuleringen av en rymdfarkosts flygning för att lösa problem med hydro- och aerodynamik [1] .

Inledningsvis skapade skaparna av NPB en uppsättning regler och rekommendationer för att implementera tester, specificera acceptabla programmeringsspråk, algoritmer, datadimensioner, begränsningar för parallellisering, organisera datainmatning och utdata, mäta tid och publicera resultat. Den första släppta versionen, NPB 1, definierade 8 tester (EP, MG, CG, FT, LU, SP, BT [2] ) och gav implementeringsexempel i Fortran 77 [3] .

Sedan skrev de en allmänt tillgänglig mjukvaruimplementering, som fick version 2.0 (1995-1996 [4] ). I versionerna 2.3 (1997) och 2.4 (2002) kompletterades NPB-paketet med en variant parallelliserad med MPI-standarden.

I version NPB 3 tillkom implementeringar med OpenMP-parallellisering, samt i Java och High Performance Fortran .

Tester

I version 3.3 innehåller NPB 3.3-paketet 11 tester.

Testa Fullständigt namn [5] Utseendeversion Beskrivning [5] Anmärkningar
MG M ulti G rid - flera rutnät NPB 1 [2] [5] Approximation av lösningen till den tredimensionella diskreta Poisson-ekvationen med hjälp av V-Cycle Multigrid-metoden
CG C onjugate G radient — konjugerad gradient Approximation till det minsta egenvärdet för en stor gles symmetrisk positiv-definitiv matris med invers iteration tillsammans med den konjugerade gradientmetoden som en rutin för att lösa SLAE
MED Snabb Fourier- transform — Snabb Fourier-transform Lösa en 3D PDE med Fast Fourier Transform (FFT)
ÄR Heltalssortering - sortering av heltal Sortera små heltal med ficksortering [6]
EP Pinsamt parallellt - Extremt parallellt Generera oberoende normalfördelade slumpvariabler med hjälp av en:Marsaglia polarmetoden
BT B lås T ridagonalt Löser ett syntetiskt system av icke-linjära differentialer. partiella differentialekvationer (3-dimensionellt system av Navier-Stokes ekvationer för en komprimerbar vätska eller gas) med hjälp av tre algoritmer: ett block tridiagonalt schema med alternerande riktningsmetoden (BT), ett skalärt fem-diagonalt schema (SP) och en symmetrisk successiv överavslappningsmetod (SSOR-algoritm, LU-problemet).
  • BT-testet har en undertyp med hög I/O-intensitet [7]
  • Alla tre versionerna av testet har alternativ för flera zoner [8]
SP S calar P entadiagonal [9]  — Skalär pentadiagonal
LU Nedre - Övre expansion med den symmetriska Gauss - Seidel- metoden [9]
U.A. Ostrukturerad A daptiv [ 10]  — Ostrukturerad adaptiv NPB 3.1 [11] Lösningen av värmeekvationen med hänsyn till diffusion och konvektion i en kub. Värmekällan är mobil, gallret är oregelbundet och byter vart 5:e steg. [12] Använde 3D Mortar-metod
DC Data C ube- operatör - operator "datakub" [ 13]
DT Datatrafik [ 11] [ 14 ] - datatrafik NPB 3.2 [11]  Simulering av datautbyten mellan källnoder, processornoder och konsumentnoder Endast MPI-version

Litteratur

Anteckningar

  1. ↑ 1 2 3 A. N. Svistunov. Avsnitt "Prestandautvärdering av klustersystem". 2.2. NAS parallella benchmarks . Utbildningskurs "Teknik för att bygga och använda klustersystem" . Nizhny Novgorod State University N. I. Lobachevsky (2007). Hämtad 8 januari 2015. Arkiverad från originalet 20 maj 2017.
  2. ↑ 1 2 David H Bailey, NAS Parallel Benchmarks Arkiverad 5 mars 2016 på Wayback Machine // David Padua, red., Encyclopedia of Parallel Computing, Springer, nov 2009.
  3. ↑ Baily, D.; Barscz, E.; Barton, J.; Browning, D.; Carter, R.; Dagum, L.; Fatoohi, R.; Fineberg, S.; Frederickson, P.; Weeratunga, S. (mars 1994), " The NAS Parallel Benchmarks Archived December 22, 2016 at the Wayback Machine ", NAS Technical Report RNR-94-007, NASA Ames Research Center, Moffett Field, CA.
  4. ↑ Bailey, D.; Harris, T.; Saphir, W.; van der Wijngaart, R.; Woo, A.; Yarrow, M. (december 1995), " The NAS Parallel Benchmarks 2.0 ", Arkiverad 2011-09-27 , NAS teknisk rapport NAS-95-020, NASA Ames Research Center, Moffett Field, CA.
  5. ↑ 1 2 3 Weeratunga, D.; Barscz, E.; Barton, J. & Browning, D. (mars 1994), The NAS Parallel Benchmarks , NAS Technical Report RNR-94-007 , NASA Ames Research Center, Moffett Field, CA Arkiverad 22 december 2016 på Wayback Machine 
  6. ↑ Saphir, W.; van der Wijngaart, R.; Woo, A. & Yarrow, M., Nya implementeringar och resultat för NAS Parallel Benchmarks 2 Arkiverad 6 februari 2017 på Wayback Machine 
  7. ↑ Wong, P. & van der Wijngaart, R. (januari 2003), NAS Parallel Benchmarks I/O Version 2.4 , NAS Technical Report NAS-03-002 , NASA Ames Research Center, Moffett Field, CA Arkiverad 27 september 2011 kl . Wayback- maskinen 
  8. ↑ van der Wijngaart, R. & Jin, H. (juli 2003), NAS Parallel Benchmarks, Multi-Zone Versions , NAS Technical Report NAS-03-010 , NASA Ames Research Center, Moffett Field, CA Arkiverad 27 september 2011 kl . Wayback- maskinen 
  9. ↑ 1 2 van der Wijngaart, R. (oktober 2002), NAS Parallel Benchmarks Version 2.4 , NAS Technical Report NAS-02-007 , NASA Ames Research Center, Moffett Field, CA Arkiverad 27 september 2011 på Wayback Machine 
  10. ↑ Feng, H.; van der Wijngaart, F.; Biswas, R. & Mavriplis, C. (juli 2004), Unstructured Adaptive (UA) NAS Parallel Benchmark, Version 1.0 , NAS Technical Report NAS-04-006 , NASA Ames Research Center, Moffett Field, CA Arkiverad 27 september 2011 kl . Wayback- maskinen 
  11. ↑ 1 2 3 Ändringar av parallella benchmarks för NAS (länk ej tillgänglig) . NASA Advanced Supercomputing Division. Hämtad 17 mars 2009. Arkiverad från originalet 3 maj 2012. 
  12. ↑ http://www.exascale.ru/shmem.pdf  (otillgänglig länk) ; Alternativa programmeringsmodeller för höghastighetskommunikationsnätverk Arkiverade 4 mars 2016 på Wayback Machine , Korzh A. A., NICEVT, sid. 31.
  13. ↑ Frumkin, M. & Shabanov, L. (september 2004), Benchmarking Memory Performance with the Data Cube Operator , NAS teknisk rapport NAS-04-013 , NASA Ames Research Center, Moffett Field, CA Arkiverad 27 september 2011 på Wayback-maskinen 
  14. ↑ Communication Intensive Grid Benchmark DT  (otillgänglig länk) // NASA Ames, 2004.

Länkar