面向 HPC on RISC-V 的准备：使用 HPX 和 Kokkos 测试天体物理应用的向量化与分布式性能
分布式、并行与集群计算
2025-01-15 v2
摘要
近年来，RISC-V 计算架构的兴趣从学术界走向主流，尤其是在高性能计算领域，因为能源限制日益成为关切。本年度，首批实现最终定稿向量规范的单板 RISC-V CPU 陆续发布。RISC-V 向量规范延续了 CDC STAR-100、Cray-1、Convex C-Series 以及 NEC SX 机器和加速器等向量处理器的传统。该系列向量处理器支持可变长度数组处理，区别于 SIMD 提供的固定长度处理功能。向量处理器提供进行向量链式处理的机会，这允许在无需解决内存引用的情况下使用临时结果。在本工作中，我们使用 Octo-Tiger 多物理、多尺度、3D 自适应网格细化天体物理应用来研究这些早期 RISC-V 芯片的向量机器支持。我们报告了将这个现代 C++ 代码（基于多个开源库如 HPX 和 Kokkos）移植到 RISC-V 的经验。此外，我们展示了在实现 std::experimental::simd 接口并将其集成到代码中后，对 RISC-V 单板计算机上 RISC-V 向量扩展的影响。我们还将该应用程序在桌面级 RISC-V 计算机与 A64FX 系统上的性能、可扩展性和功耗进行比较。
引用
@article{arxiv.2407.00026,
title = {Preparing for HPC on RISC-V: Examining Vectorization and Distributed Performance of an Astrophyiscs Application with HPX and Kokkos},
author = {Patrick Diehl and Panagiotis Syskakis and Gregor Daiß and Steven R. Brandt and Alireza Kheirkhahan and Srinivas Yadav Singanaboina and Dominic Marcello and Chris Taylor and John Leidel and Hartmut Kaiser},
journal= {arXiv preprint arXiv:2407.00026},
year = {2025}
}