Направления развития высокоскоростной коммуникационной сети для многопроцессорных вычислительных систем


DOI: 10.34759/trd-2019-108-14

Авторы

Симонов А. С.1*, Семенов А. С.2**, Макагон Д. В.1***

1. Научно-исследовательский центр электронной вычислительной техники, НИЦЭВТ, Варшавское шоссе, 125, Москва, 117587, Россия
2. Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет), Волоколамское шоссе, 4, Москва, A-80, ГСП-3, 125993, Россия

*e-mail: simonov@nicevt.ru
**e-mail: semenov@nicevt.ru
***e-mail: makagond@nicevt.ru

Аннотация

Для современных массово-параллельных суперкомпьютеров межузловая коммуникационная сеть является ключевым компонентом. Её характеристики и функциональные возможности во многом определяют показатели масштабируемости производительности при решении прикладных задач. В статье рассматриваются подходы, направления совершенствования и требования к перспективным коммуникационным сетям для многопроцессорных вычислительных систем с высокой масштабируемостью производительности, выработанные на основе опыта, полученного при разработке высокоскоростной коммуникационной сети Ангара.

Ключевые слова

многопроцессорные вычислительные системы, коммуникационная сеть, масштабируемость производительности

Библиографический список

  1. Симонов А.С., Жабин И.А., Макагон Д.В. Разработка межузловой коммуникационной сети с топологией «многомерный тор» и поддержкой глобально адресуемой памяти для перспективных отечественных суперкомпьютеров // Научно-техническая конференция «Перспективные направления развития средств вычислительной техники»: тезисы докладов. – М.: НИЦЭВТ, 2011. С. 17 - 19.

  2. Cлуцкин А.И., Симонов А.С., Жабин И.А., Макагон Д.В., Сыромятников Е.Л. Разработка межузловой коммуникационной сети ЕС8430 «Ангара» для перспективных российских суперкомпьютеров // Успехи современной радиоэлектроники. 2012. № 1. С. 6 - 10.

  3. Жабин И.А., Макагон Д.В., Поляков Д.А., Симонов А.С., Сыромятников Е.Л., Щербак А.Н. Первое поколение высокоскоростной коммуникационной сети «Ангара» // Наукоёмкие технологии. 2014. Т. 15. № 1. С. 21 - 27.

  4. Жабин И.А., Макагон Д.В., Симонов А.С., Сыромятников Е.Л., Фролов А.С., Щербак А.Н. Кристалл для «Ангары» // Суперкомпьютеры. 2013. № 4 (16). С. 46 - 49.

  5. Heydemann M.C. Cayley graphs and interconnection networks, Graph symmetry, Springer, Dordrecht, 1997, pp. 167 - 224.

  6. Kim J. et al. Technology-driven, highly-scalable dragonfly topology // International Symposium on Computer Architecture, IEEE, 2008. pp. 77 - 88.

  7. Besta M., Hoefler T. Slim fly: A cost effective low-diameter network topology // Proceedings of the International Conference for High Performance Computing, Networking, Storage and Analysis, IEEE Press, 2014, pp. 348 - 359.

  8. Rogers J. Power efficiency and performance with ORNL's cray XK7 Titan // High Performance Computing, Networking, Storage and Analysis (SCC), 2012 SC Companion, IEEE, 2012, pp. 1040 - 1050.

  9. Cordery M.J. et al. Analysis of Cray XC30 performance using Trinity-NERSC-8 benchmarks and comparison with Cray XE6 and IBM BG/Q // International Workshop on Performance Modeling, Benchmarking and Simulation of High Performance Computer Systems, Springer, Cham, 2013, pp. 52 - 72.

  10. Список TOP500, июнь 2018 г. URL: https://www.top500.org/list/2018/06/

  11. Vishnu A., ten Bruggencate M., Olson R. Evaluating the potential of Cray Gemini interconnect for PGAS communication runtime systems // 19th Annual Symposium on High Performance Interconnects, IEEE, 2011, pp. 70 - 77.

  12. Faanes G. et al. Cray cascade: a scalable HPC system based on a Dragonfly network // Proceedings of the International Conference on High Performance Computing, Networking, Storage and Analysis, IEEE, 2012, pp. 1 - 9.

  13. Chen D. et al. The IBM Blue Gene/Q interconnection network and message unit // Proceedings of 2011 International Conference for High Performance Computing, Networking, Storage and Analysis, IEEE, 2011, pp. 1 - 10.

  14. Ajima Y., Sumimoto S., Shimizu T. Tofu: A 6d Mesh/Torus interconnect for exascale computers // IEEE Computer, 2009, no 11 (42), pp. 36 - 40.

  15. Кондрашин М.А., Арсенов О.Ю., Козлов И.В. Применение технологии виртуализации и облачных вычислений при построении сложных распределенных моделирующих систем // Труды МАИ. 2016. № 89. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=73411

  16. PCI Special Interest Group, available at: http://www.pcisig.com/home

  17. Lumsdaine A. et al. Challenges in parallel graph processing // Parallel Processing Letters, 2007, no. 1 (17), pp. 5 - 20.

  18. Sengupta D. et al. Graphin: An online high performance incremental graph processing framework //European Conference on Parallel Processing, Springer, Cham, 2016, pp. 319 - 333.

  19. Mazeev A., Semenov A., Simonov A. A Distributed Parallel Algorithm for the Minimum Spanning Tree Problem // International Conference on Parallel Computational Technologies, Springer, Cham, 2017, pp. 101 - 113.

  20. MPI: A Message-Passing Interface Standard, Version 3.1, available at: https://www.mpi-forum.org/docs/mpi-3.1/mpi31-report.pdf

  21. OpenSHMEM Application Programming Interface, Version 1.4, available at: http://www.openshmem.org/site/sites/default/site_files/OpenSHMEM-1.4.pdf

  22. Charm++ Parallel Programming Framework, available at: http://charmplusplus.org/

  23. Hong S. et al. Green-Marl: a DSL for easy and efficient graph analysis // ACM SIGARCH Computer Architecture News, 2012, no. 1 (40), pp. 349 - 362.

  24. Lustre parallel filesystem, available at: http://lustre.org/

  25. Libfabric OpenFabrics, available at: https://ofiwg.github.io/libfabric/


Скачать статью

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 2000—2024

 Вход