Trabalho dos pesquisadores Samuel Xavier, coordenador do Núcleo de Processamento de Alto Desempenho (NPAD), e Janaina Schwarzrock, doutora em Ciência da Computação, estuda a integração de técnicas relacionadas à operação do software no hardware para otimizar desempenho e consumo de energia de aplicações paralelas.
Os resultados foram apresentados pelo professor Samuel durante o 38º IEEE International Parallel & Distributed Processing Symposium (IPDPS), evento que ocorreu em São Francisco, na Califórnia (EUA), na última semana de maio.
Janaina explica que há um crescente consumo de energia nas aplicações de alto desempenho. A forma como uma aplicação paralela é executada em uma máquina influencia no desempenho e no consumo energético. A pesquisa apresentada no evento construiu um framework para integrar técnicas que buscam a melhor forma de executar uma aplicação para obter desempenho e consumo de energia. “A ideia desse framework é tanto para ajustar a quantidade de paralelismo quanto para ajustar a forma como as threads são distribuídas aos núcleos de processamento e a forma como os dados são colocados na memória”, explica a pesquisadora.
Janaina também aponta que uma das motivações para a realização do trabalho está na quantidade de paralelismo e mapeamento de threads e de dados, que não têm uma configuração única que seja ótima para todas as aplicações. “A gente viu que dependendo da aplicação, do tamanho de entrada e da máquina utilizada para execução, as aplicações variam de qual ela se beneficia mais”, explicou. Em uma avaliação feita com diversas aplicações, entre elas as aplicações científicas, como álgebra linear e dinâmica de fluídos, o framework conseguiu otimizar em 14% o desempenho e 24% a economia de energia, em média, apresentando bons resultados.
Alinhado ao Laboratory of Parallel Architectures for Signal Processing (LAPPS), o trabalho foi desenvolvido ao longo de quatro anos, baseado em experimentos para explorar a margem de otimização e estudos de técnicas já propostas na literatura. De acordo com Janaína, ainda existem algumas limitações, mas futuras aplicações serão executadas com novos maquinários do NPAD para submeter o trabalho para uma revista. A pesquisa, cujo título é Integration Framework for Online Thread Throttling with Thread and Page Mapping on NUMA Systems, foi financiada pelo projeto Projeto da Universal: Novas metodologias de análise e perfilamento de escalabilidade paralela para projeto e operação de aplicações de alto desempenho, coordenado por Samuel.
O IPDPS ocorre todos os anos e recebe engenheiros e cientistas de todo o mundo para compartilhar pesquisas sobre computação paralela e distribuída. A conferência é um dos principais eventos na área de computação paralela.
Fonte: UFRN