基于參數(shù)配置的超算系統(tǒng)優(yōu)化研究.pdf

1、高性能計(jì)算機(jī)的硬件性能的提高，需要有相應(yīng)的軟件支持，才能在實(shí)際使用時(shí)發(fā)揮出硬件系統(tǒng)的性能長(zhǎng)處。超算系統(tǒng)的應(yīng)用程序在固定的硬件平臺(tái)上會(huì)被用戶多次運(yùn)行，應(yīng)用程序在具體硬件平臺(tái)上最優(yōu)的參數(shù)配置可以推薦給超算用戶，提高應(yīng)用程序性能。超級(jí)計(jì)算機(jī)的復(fù)雜性不斷增加，高性能計(jì)算應(yīng)用要獲得最好的性能是一項(xiàng)很困難的任務(wù)，需要對(duì)超級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的軟件、硬件的所有層次進(jìn)行最大化調(diào)優(yōu)。編譯器優(yōu)化選項(xiàng)、程序運(yùn)行時(shí)參數(shù)、超線程會(huì)對(duì)程序性能有顯著影響。其中，編譯器優(yōu)化選

2、項(xiàng)、程序運(yùn)行時(shí)參數(shù)為程序相關(guān)參數(shù)配置，對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化不需要重啟機(jī)器。超線程為硬件系統(tǒng)參數(shù)配置，超線程是Intel處理器的硬件開(kāi)關(guān)，啟動(dòng)超線程需要重啟機(jī)器。根據(jù)超算系統(tǒng)特點(diǎn)，本文提出了從參數(shù)配置的角度研究超算系統(tǒng)優(yōu)化問(wèn)題。根據(jù)研究問(wèn)題的特點(diǎn)，從兩個(gè)層面對(duì)超算系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化:程序相關(guān)參數(shù)配置優(yōu)化和硬件系統(tǒng)參數(shù)配置優(yōu)化。本文的具體內(nèi)容如下:
　　1.程序相關(guān)參數(shù)配置優(yōu)化問(wèn)題可以歸納為多因素實(shí)驗(yàn)問(wèn)題。該問(wèn)題是對(duì)真實(shí)應(yīng)用場(chǎng)景的抽象，具有一定的實(shí)

3、用價(jià)值。通過(guò)分析問(wèn)題的具體特性，提出了適應(yīng)編譯器優(yōu)化選項(xiàng)和程序運(yùn)行時(shí)參數(shù)具體特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法，利用正交實(shí)驗(yàn)對(duì)編譯器優(yōu)化選項(xiàng)進(jìn)行優(yōu)化，聯(lián)用均勻?qū)嶒?yàn)與正交實(shí)驗(yàn)對(duì)程序運(yùn)行時(shí)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，并將編譯與運(yùn)行最優(yōu)參數(shù)聯(lián)合來(lái)優(yōu)化應(yīng)用程序，超算系統(tǒng)平臺(tái)上的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明了我們提出的方法的有效性。
　　2.并行程序性能是開(kāi)啟超線程后有效利用空閑周期帶來(lái)的性能提高效果與CPU、緩存、帶寬共享導(dǎo)致的資源沖突效果相互制衡的結(jié)果，超線程能帶來(lái)多少性能的提高，