基于Charm++运行时环境的异构计算应用容错研究

摘要：

容错问题是大规模并行程序长时间运行中不可回避的问题,超级计算机中异构计算部件的加入使得该问题更加复杂.考察由CPU和GPU组成的异构并行系统中应用程序的容错,利用Charm++并行编程模型和CUDA的并行计算架构,对大规模计算宇宙学软件WIGEON进行重构.针对异构并行系统中存在的fail-stop硬件故障,设计并实现了内存检查点的应用容错机制.支持计算恢复后对产生变化的CPU/GPU资源配置进行自适应负载调整.通过在高性能计算机Mole8.5上的实验和分析,验证了异构容错方案的高效性和可行性,故障恢复时间仅需1~4 s.此外,使用分布式冗余数据改进了Charm++现有内存检查点存储模式,对比原有Double-in-Memory机制,性能未受影响,且最多降低了50%的额外内存使用量.

关键词：容错、异构、无盘检查点、Charm++、负载均衡、分布式冗余

所属期刊栏目：52

分类号：TP302.8(计算技术、计算机技术)

资助基金：国家高技术研究发展计划8632014AA01A302;中科院重点部署项目KJZD-EW-TZ-G90

在线出版日期：2016-07-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：1-7