HPCシステムにおける汎用ネットワークトポロジ取得API nwtopoの提案

• Item type: SIG Technical Reports(1)
• 公開日: 2014-02-24
• タイトル: HPCシステムにおける汎用ネットワークトポロジ取得API nwtopoの提案
• タイトル / 言語: en
• タイトル: nwtopo: A General Network Topology Querying API for HPC Systems
• 言語: jpn
• キーワード / 主題Scheme: Other
• キーワード / 主題: 通信
• 資源タイプ / 資源タイプ識別子: http://purl.org/coar/resource_type/c_18gh
• 資源タイプ: technical report
• 著者所属: 富士通株式会社
• 著者所属: 富士通株式会社
• 著者所属: 富士通株式会社
• 著者所属: 富士通株式会社
• 著者所属: 東京大学
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): Fujitsu Limited
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): Fujitsu Limited
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): Fujitsu Limited
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): Fujitsu Limited
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): The University of Tokyo
• 著者名: 川島崇裕; 安達知也; 小田和友仁; 住元真司; 石川裕
• 論文抄録 / 内容記述タイプ: Other
• 論文抄録 / 内容記述: 近年の HPC システムでは，計算ノード数の増加につれ，計算ノードを接続するネットワークのトポロジも複雑・階層的になってきている．将来の HPC システムではこの傾向が顕著になると予想される．しかし，性能的に最適な MPI 集団通信のアルゴリズムやその通信パターンはネットワークトポロジに依存するものの，MPI ライブラリがネットワークトポロジを検出するための汎用的な API は存在しない．本論文では，ネットワーク装置に依存せずにネットワークトポロジを問い合わせるための API として，nwtopo を提案する．nwtopo をスーパーコンピュータ 「京」 および PRIMEHPC FX10 のインターコネクトである Tofu 用に実装した上で，ネットワークトポロジを考慮した MPI 集団通信のアルゴリズムを nwtopo を使用して実装でき，その性能も Tofu 固有の API を使用した場合に比較して遜色ないことを示す．
• 論文抄録(英) / 内容記述タイプ: Other
• 論文抄録(英) / 内容記述: As the increase of the number of computing nodes in recent HPC systems, the network topology connecting the nodes is becoming more complex and hierarchical. We believe this trend will continue for future HPC systems. MPI libraries should be aware of such complexity in order to decide optimal collective algorithms and optimal communication pattern in the selected algorithm. However, there are no standard and general APIs to detect network topologies. In this paper, we propose an API to query network topologies, named nwtopo. It absorbs the difference among network hardware and provides abstract topology information. We implement the API as a library for the Tofu interconnect, network hardware of the K computer and PRIMEHPC FX10, and also implement a topology-aware and network-hardware-dependent collective algorithm with the library as an experiment. The algorithm implementation is compared with an existing implementation which uses the Tofu-specific API. The evaluation result shows there is no significant performance degradation by using the general API, nwtopo.
• 書誌レコードID / 収録物識別子タイプ: NCID
• 書誌レコードID / 収録物識別子: AN10463942
• 書誌情報: 研究報告ハイパフォーマンスコンピューティング（HPC）; 巻 2014-HPC-143, 号 11, p. 1-9, 発行日 2014-02-24
• Notice: SIG Technical Reports are nonrefereed and hence may later appear in any journals, conferences, symposia, etc.
• 出版者 / 言語: ja
• 出版者: 情報処理学会