LULESH 代理应用程序在多核集群上的分析屋顶模型与能源分析
分布式、并行与集群计算
2024-12-13 v1 性能
摘要
我们对 LULESH 代理应用程序在两种基于 Intel Ice Lake (ICL) 和 Sapphire Rapids (SPR) CPU 的集群上的 OpenMP 和 MPI 变体进行了详尽的性能和能源消耗分析。我们首先研究了代码中六个热点的函数在节点层面的强扩展和功耗特征，特别关注内存带宽利用率。随后，我们为每个内存受限的热点构建详细的屋顶性能模型，并使用硬件性能计数器进行验证。我们也对观察到的分析模型与观察之间的差异进行了评论。为了区分编程模型的影响与代码实现的影响，我们比较了基于问题规模的 OpenMP 和 MPI 性能，检验底层实现在大问题规模下是否等效，以及在小问题规模时开销差异是否更为显著。我们还对热点的功率散布、能量解决和能量-延迟乘积 (EDP) 进行了分析，量化了问题规模、核心和 uncore 时钟频率以及每个 ccNUMA 域中活跃核心数的影响。仅通过使用每个 ccNUMA 域更少的核心和/或降低核心时钟速度，才能实现内存受限函数的相关能源节省。一个主要问题是两个芯片上 extrapolated 基准功率极高，这使得并发节流效果较差。在 EDP 方面，仅内存受限工作负载在 SPR 上比 Ice Lake 提供更低的 EDP。
引用
@article{arxiv.2412.08792,
title = {Analytic Roofline Modeling and Energy Analysis of LULESH Proxy Application on Multi-Core Clusters},
author = {Ayesha Afzal and Georg Hager and Gerhard Wellein},
journal= {arXiv preprint arXiv:2412.08792},
year = {2024}
}
备注
10 pages, 11 figures, 4 tables