“更智能”的 NIC 用于更快的分子动力学：一个案例研究
分布式、并行与集群计算
2022-04-13 v1 性能
摘要
本工作以 MiniMD 分子动力学代理应用为例，评估使用“智能”网络接口卡（SmartNIC）作为计算加速器的收益。该加速器为 NVIDIA 的 BlueField-2 卡，包含 8 核 Arm 处理器以及少量 DRAM 与存储。我们使用微基准测试与 MiniMD 将这些卡的网络与数据移动性能与标准 Intel 服务器主机进行对比。在 MiniMD 中，我们识别出两类不同的计算，即核心计算与维护计算，它们顺序执行。我们重构算法与代码以弱化此种依赖并增加任务并行度，从而可提升 BlueField-2 与主机并发的利用率。我们在一个由 16 个双路 Intel Broadwell 主机节点组成、每节点配一块 BlueField-2 的集群上评估了实现。结果表明，尽管 BlueField-2 的整体计算性能有限，但配合修改后的 MiniMD 算法使用它们可在不损失模拟精度的前提下相较主机 CPU 基线实现最高 20% 的加速。
引用
@article{arxiv.2204.05959,
title = {"Smarter" NICs for faster molecular dynamics: a case study},
author = {Sara Karamati and Clayton Hughes and K. Scott Hemmert and Ryan E. Grant and W. Whit Schonbein and Scott Levy and Thomas M. Conte and Jeffrey Young and Richard W. Vuduc},
journal= {arXiv preprint arXiv:2204.05959},
year = {2022}
}