英特尔众核架构上多线程图处理应用的性能特征分析
摘要
英特尔至强融核（MIC）架构开启了万亿级集成的新纪元。在新兴的关键应用中，并行图处理已成为分析关联数据的关键技术。本文在并行图处理领域，对包括英特尔至强E5 CPU、英伟达GeForce GTX1070 GPU以及代号为Knights Landing（KNL）的至强融核7210处理器在内的多种计算平台进行了实证评估。我们表明，KNL在处理图时获得了令人鼓舞的性能，因而有望成为加速多线程图应用的一种有前景的解决方案。我们进一步刻画了KNL架构增强特性对一款最先进图框架性能的影响。我们得出四项关键观察：1）不同的图应用需要不同数量的线程才能达到峰值性能；对于同一应用，不同数据集甚至需要不同的线程数才能实现最佳性能。2）仅有少数图应用受益于高带宽MCDRAM，而其他应用则更青睐低延迟的DDR4 DRAM。3）在运行最先进的图框架时，KNL上执行AVX512 SIMD指令的向量处理单元未被充分利用。4）提供最低本地内存访问延迟的子NUMA缓存聚类模式，反而损害了缺乏NUMA感知的图基准测试程序的性能。最后，我们建议未来开展包括系统自动调优工具和图框架优化在内的工作，以充分发掘KNL在并行图处理方面的潜力。
引用
@article{arxiv.1708.04701,
title = {Performance Characterization of Multi-threaded Graph Processing Applications on Intel Many-Integrated-Core Architecture},
author = {Lei Jiang and Langshi Chen and Judy Qiu},
journal= {arXiv preprint arXiv:1708.04701},
year = {2019}
}
备注
published as L. Jiang, L. Chen and J. Qiu, "Performance Characterization of Multi-threaded Graph Processing Applications on Many-Integrated-Core Architecture," 2018 IEEE International Symposium on Performance Analysis of Systems and Software (ISPASS), Belfast, United Kingdom, 2018, pp. 199-208