C2115 Praktický úvod do superpočítání -1-
C2115
Praktický úvod do
superpočítání
Petr Kulhánek, Jakub Štěpán
kulhanek@chemi.muni.cz
Národní centrum pro výzkum biomolekul, Přírodovědecká fakulta,
Masarykova univerzita, Kotlářská 2, CZ-61137 Brno
VI. lekce
C2115 Praktický úvod do superpočítání -2-
Obsah
 Cvičení LV.2
výsledky, diskuze
 Architektura počítače
limitující faktory, typy aplikací a jejich vztah k limitujícím faktorům
 Cvičení LV.3
výsledky, diskuze
C2115 Praktický úvod do superpočítání -3Cvičení
LV.2
C2115 Praktický úvod do superpočítání -4-
Výsledky
wolf01, 4 CPU, Intel(R) Xeon(R) CPU X3460 @ 2.80GHz, L1: 32kB, L2: 256kB, L3: 8192kB
load_cpu
Počet souběžně
spuštěných
procesů
Skutečná
doba
běhu (twall)
[s]
Teoretická doba
běhu (tideal) [s]
Režie (overhead)
[%]
1 14.5 14.5 0.0
2 15.7 14.5 8.1
3 18.4 14.5 26.8
4 24.5 14.5 69.1
8 50.3 29.0 73.4
12 78.8 43.5 81.1
16 103.3 58.0 78.1
20 135.7 72.5 87.1
24 892.6 87.0 926.0
100
ideal
idealwall
t
tt
overhead

 udává o kolik % je běh aplikace pomalejší
než za ideálního stavu
C2115 Praktický úvod do superpočítání -5-
Výsledky
wolf01, 4 CPU, Intel(R) Xeon(R) CPU X3460 @ 2.80GHz, L1: 32kB, L2: 256kB, L3: 8192kB
růstrežie
load_cpu
Počet souběžně
spuštěných
procesů
Skutečná
doba
běhu (twall)
[s]
Teoretická doba
běhu (tideal) [s]
Režie (overhead)
[%]
1 14.5 14.5 0.0
2 15.7 14.5 8.1
3 18.4 14.5 26.8
4 24.5 14.5 69.1
8 50.3 29.0 73.4
12 78.8 43.5 81.1
16 103.3 58.0 78.1
20 135.7 72.5 87.1
24 892.6 87.0 926.0
C2115 Praktický úvod do superpočítání -6-
Výsledky
wolf01, 4 CPU, Intel(R) Xeon(R) CPU X3460 @ 2.80GHz, L1: 32kB, L2: 256kB, L3: 8192kB
CPUcache
load_cpu
Počet souběžně
spuštěných
procesů
Skutečná
doba
běhu (twall)
[s]
Teoretická doba
běhu (tideal) [s]
Režie (overhead)
[%]
1 14.5 14.5 0.0
2 15.7 14.5 8.1
3 18.4 14.5 26.8
4 24.5 14.5 69.1
8 50.3 29.0 73.4
12 78.8 43.5 81.1
16 103.3 58.0 78.1
20 135.7 72.5 87.1
24 892.6 87.0 926.0
přepínání
kontextu
swap
C2115 Praktický úvod do superpočítání -7Architektura,
celkový pohled
CPU
severní
můstek
jižní
můstek
paměť
řadiče SATA
pevné disky
síť (ethernet)
C2115 Praktický úvod do superpočítání -8Architektura,
limitující faktory
CPU
severní
můstek
jižní
můstek
paměť
síť (ethernet)
řadiče SATA
pevné disky
cache
Nejrychlejší komponentou je CPU
ostatní komponenty jsou pomalejší
RAM
~10 GB/s
SATA disk
SATA III: 600 MB/s
Síť
10/100/1000 Mb/s
limitující faktory
C2115 Praktický úvod do superpočítání -9Paměť,
swap
CPU
severní
můstek
jižní
můstek
síť (ethernet)
pevné disky
cache
paměť
swap
swap = odkladná paměť, která je většinou
uložena na diskovém zařízení,
• je využívána, pokud není dostatek
systémové paměti pro běh procesů
• rychlost přístupu ke swapu je limitován
rychlostí daného hardware a všech
komunikačních kanálů mezi ním a
fyzickou paměti
~10 GB/s
SATA III: 600 MB/s
C2115 Praktický úvod do superpočítání -10Architektura,
limitující faktory
CPU
severní
můstek
jižní
můstek
paměť
síť (ethernet)
řadiče SATA
pevné disky
cache
Nejrychlejší komponentou je CPU
ostatní komponenty jsou pomalejší
RAM
~10 GB/s
SATA disk
SATA III: 600 MB/s
Síť
10/100/1000 Mb/s
limitující faktory
vysoké latence
C2115 Praktický úvod do superpočítání -11Cvičení
LV.3
C2115 Praktický úvod do superpočítání -12Datové
toky, LV.3.1
/home/home
wolf01wolfxx
scp
wolf – front end
C2115 Praktický úvod do superpočítání -13Datové
toky, LV.3.1
/home/home
wolf01wolfxx
scp
nfs, readnfs, write
network switch
NFS – Network File System wolf – front end
C2115 Praktický úvod do superpočítání -14Datové
toky, LV.3.2
/home/home
wolf01wolfxx
scp
nfs, read
network switch
NFS – Network File System wolf – front end
C2115 Praktický úvod do superpočítání -15Datové
toky, LV.3.3
/home/home
wolf01wolfxx
scp
network switch
NFS – Network File System wolf – front end
C2115 Praktický úvod do superpočítání -16Datové
toky, LV.3.4
/home/home
wolf01wolfxx
network switch
wolf – front end
C2115 Praktický úvod do superpočítání -17Parametry
síťového rozhraní
[kulhanek@wolf01 ~]$ ethtool eth0
Settings for eth0:
Supported ports: [ TP ]
Supported link modes: 10baseT/Half 10baseT/Full
100baseT/Half 100baseT/Full
1000baseT/Full
Supported pause frame use: No
Supports auto-negotiation: Yes
Advertised link modes: 10baseT/Half 10baseT/Full
100baseT/Half 100baseT/Full
1000baseT/Full
Advertised pause frame use: No
Advertised auto-negotiation: Yes
Speed: 1000Mb/s
Duplex: Full
Port: Twisted Pair
PHYAD: 2
Transceiver: internal
Auto-negotiation: on
MDI-X: off