ОРГАНИЗАЦИЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА В СУПЕРКОМПЬЮТЕРАХ С ДИНАМИЧЕСКИ УПРАВЛЯЕМЫМИ РАЗДЕЛАМИ - Nazarov, Stanislav Viktorovich; Barsukov, Alexey Grigoryevich (Современные информационные технологии и ИТ-образование, 2019)
Во всем мире непрерывно возрастает интерес к высокопроизводительным вычислениям. Он обусловлен потребностями различных отраслей науки, образования, медицины, инженерной и другой практической деятельностью человечества. Данная статья посвящена вопросам организации вычислительного процесса при выполнении информационно-связанных задач в компьютерах с динамически управляемыми разделами. Даже при высокой производительности суперкомпьютеров, предназначенные для них задачи, могут занимать значительное время и выполняться, как правило, неоднократно. Программы, реализующие эти задачи, имеют сложную многомодульную структуру с информационными и управляющими связями между ними. Поэтому они реализуются в пакетном режиме и часто в ночное время. В пакеты могут входить различные задачи, требующие высокой вычислительной мощности и большой основной и внешней памяти. В связи с этим даже в рамках мощнейших суперкомпьютеров требуется оптимизация вычислительного процесса с целью рационального расходования вычислительных ресурсов при одновременном требовании выполнения определенного набора задач (пакета) в заданные временные ограничения. Организация вычислительного процесса должна учитывать особенности архитектуры компьютера и его операционной системы. В статье предлагается решение задачи оптимизации вычислительного процесса для серверов и мэйнфреймов IBM на процессорах Power9 и z14 применительно к операционным системам, которые используются на этих компьютерах. Решение предлагается последовательностью связанных этапов. Для решения используются методы сетевого планирования и управления, теория параллельных вычислительных процессов и расписаний. В начале представляется структура приложения и дается постановка задачи. Решение начинается с определения величины критического пути и резервов времени по отдельным вычислительным работам. Далее рассматриваются возможности минимизация длины критического пути. После чего ставится и решается задача распределения количества долей физических процессоров, выделяемых динамическим разделам компьютера, при условии выполнения приложения без увеличения длины критического пути. В заключение разрабатывается временная диаграмма вычислительного процесса с фиксацией итогового результата занятости физических процессоров компьютера и числа необходимых логических разделов.