ハードウェア同期機構を用いた省電力MPIの実装と評価

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概要

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コンピュータの省電力化は、現在のそして将来のスーパーコンピュータを実現するための壁として知られると同時に注目を集めている。これまで並列アプリケーションでは、ユーザレベル通信が高性能な通信を実現する手法として広く使われている。そこでは受信メッセージをポーリングで待つために、電力が無駄に消費されてしまう。本論文では、良く知られた 2 フェーズの待ちの技法を、メッセージの待ちに適用する方式を提案する。この提案手法は、1) スピンループとブロッキングシステムコールの組み合わせ、2) スピンループと x86 の monitor/mwait 同期命令を用いた組み合わせ、の 2 種類で実装された。この提案手法は、これまでに提案されている CPU の DVFS を用いた省電力化の手法と異なり、アプリケーションの性能を損なわずに省電力化が可能になる。評価結果から、NAS 並列ベンチマークの FT では計算ノード全体の消費電力を 3% 削減することができた。
2011-11-21

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