Hpc visualization (itmo 2010)

«Система для визуального контроля загруженности высокопроизводительных

многоядерных архитектур»

представляет: Карпов М.А.| руководитель: Маслов И.В. | СПбГПУ, ФУИТ. 2010

СОДЕРЖАНИЕ

• Постановка и актуальность задачи• Анализ существующих решений• Основные принципы предлагаемого

решения• Детали предлагаемого решения• Демонстрация экспериментальных

результатов• Заключение• Дальнейшие пути развития

2

ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ

• Система, обеспечивающую возможность визуального контроля над загруженностью ядер работающего вычислительного комплекса.

• Необходимость анализа и контроля производительности комплекса и его отдельных компонент при различных режимах вычислительных нагрузок.

• Дополнительно - удобный инструмент для повышения эффективности распараллеливания программ

3

ВИЗУАЛИЗАЦИЯ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯПАРАЛЛЕЛЬНЫХ ВЫЧИСЛЕНИЙВизуализация

помогаетпонизить интеллектуальную сложность параллельного программирования за счёт использования разнообразных методик.

Наиболее эффективны:

трёхмерностьанимация

4

СРЕДСТВА ВИЗУАЛИЗАЦИИ

Средства визуализации

Системы визуальногопрограммирования

(Visual Programming)

Инструментывизуализации

(Program Visualization Tools)

Средства визуального

представления данных

On-line Post-mortem

5

CРАВНЕНИЕ

Intel Trace Analyzer

Microsoft HPC Manager

Vampir

6

HPC SERVER 2008

• Работы ведутся на базе 16-ядерного кластера под управлением Windows HPC Server 2008 (предоставленном университету СПбГПУ корпорацией Intel) с использованием предоставляемых фирмой Microsoft утилит и библиотек HPC Pack и HPC SDK

7

РАБОТЫ И ЗАДАЧИ НА КЛАСТЕРЕ

Job

Serial Application MPI ApplicationParametric Sweep

Application

Task Task Task Task Task

Task Task Task

Task Task Task

Task flow

Task

Task

Task

Task Task

Proc Proc Proc Proc

One JobOne Task

One JobMultiple Tasks

8

ФУИТ. Карпов М.А. 21 стр

КОНТРОЛЬ НАД ТЕЧЕНИЕМ ЗАДАЧИ

Cancelled

Failed

Configuring Submitted Running FinishedQueuedSubmit Validate Activate Finish

Cancel

Cancel

Cancel

Cancel

Resubmit

Execution FailureValidation Failure

Resubmit

ИЗУЧЕНИЕ ПРОЦЕССА РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ

СПОСОБЫ ВЫДЕЛЕНИЯ ОСОБЕННОСТЕЙ ОБЪЕКТОВ

11

МОДЕЛЬ

o Visual Studio 2008o HPC.Scheduler API метафора молекулы периодический опрос системы на различных ядрах одинаковый цвет для одной задачи отображение цветом состояния ядер

12

СХЕМА КЛАССОВ ПРЕДЛОЖЕННОГО РЕШЕНИЯ

13

СХЕМА КЛАССОВ ПРЕДЛОЖЕННОГО РЕШЕНИЯ (2)

14

ВИЗУАЛЬНОЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ

15

ИНТЕРФЕЙС ПРОГРАММЫ

16

Демонстрация экспериментальных результатов

17

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

• Произведён системный анализ задачи и выбраны возможные пути технической реализации

• Освоены основные принципы использования предоставляемых корпорацией Microsoft утилит и библиотек HPC Pack и HPC SDK для Windows HPC Server 2008

• Разработана необходимая иерархия классов, содержащая как структуру кластера так и визуальное отображение, и реализованы необходимые модули на языке C#

• Произведена комплексная отладка• Проведён анализ полученных результатов и

намечены дальнейшие задачи18

РАЗВИТИЕ

Теория + реализация на сервере

Получение и обработка данных о кластере в параллельном режиме: C++ / TBB Web-интерфейс:

X3D

было

Постобработка результатов

Дополненная реальность (Augmented reality, AR)

Обеспечение неоднородности системы

19

X3DToolkit (C++) or Xj3D (Java)

Поддерживается в MPEG-4

Интеграция с XML

Работа в реальном времени

20

Спасибо за внимание!

Вопросы?

21

{ [email protected] }