高性能计算中的双精度浮点运算单元： riches 之尴尬？
分布式、并行与集群计算
2019-03-27 v3
摘要
在高性能计算（HPC）领域，一个（无可争议的）普遍共识是应用需要硬件提供大量的双精度支持。硬件制造商、TOP500 榜单以及（鲜少被重新审视的）遗留软件无疑遵循并助长了这一观点。在本文中，我们挑战这一共识，并通过在两种处理器——英特尔的 Knights Landing（KNL）与 Knights Mill（KNM）——上对大量 HPC 代理应用进行详尽比较来做到这一点。尽管相似，KNM 与 KNL 在架构上存在一个重要差异： devoted to 双精度运算的硅片面积。这一幸运的差异使我们能够凭经验量化减少硬件双精度运算单元数量所带来的性能影响。我们的分析表明，这一普遍共识可能并非总是正确。我们发现，所调研的 HPC 代理应用确实允许在几乎无性能影响的情况下（显著）减少双精度支持。随着摩尔定律的失效，我们的结果部分强化了现代工业（例如即将推出的 Fujitsu ARM64FX）集成混合精度硬件单元的观点。
引用
@article{arxiv.1810.09330,
title = {Double-precision FPUs in High-Performance Computing: an Embarrassment of Riches?},
author = {Jens Domke and Kazuaki Matsumura and Mohamed Wahib and Haoyu Zhang and Keita Yashima and Toshiki Tsuchikawa and Yohei Tsuji and Artur Podobas and Satoshi Matsuoka},
journal= {arXiv preprint arXiv:1810.09330},
year = {2019}
}
备注
IEEE International Parallel and Distributed Processing Symposium 2019