基于參數(shù)配置的超算系統(tǒng)優(yōu)化研究.pdf

1、高性能計算機的硬件性能的提高，需要有相應(yīng)的軟件支持，才能在實際使用時發(fā)揮出硬件系統(tǒng)的性能長處。超算系統(tǒng)的應(yīng)用程序在固定的硬件平臺上會被用戶多次運行，應(yīng)用程序在具體硬件平臺上最優(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。超級計算機的復(fù)雜性不斷增加，高性能計算應(yīng)用要獲得最好的性能是一項很困難的任務(wù)，需要對超級計算機系統(tǒng)的軟件、硬件的所有層次進行最大化調(diào)優(yōu)。編譯器優(yōu)化選項、程序運行時參數(shù)、超線程會對程序性能有顯著影響。其中，編譯器優(yōu)化選

2、項、程序運行時參數(shù)為程序相關(guān)參數(shù)配置，對其進行優(yōu)化不需要重啟機器。超線程為硬件系統(tǒng)參數(shù)配置，超線程是Intel處理器的硬件開關(guān)，啟動超線程需要重啟機器。根據(jù)超算系統(tǒng)特點，本文提出了從參數(shù)配置的角度研究超算系統(tǒng)優(yōu)化問題。根據(jù)研究問題的特點，從兩個層面對超算系統(tǒng)進行優(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)化問題可以歸納為多因素實驗問題。該問題是對真實應(yīng)用場景的抽象，具有一定的實

3、用價值。通過分析問題的具體特性，提出了適應(yīng)編譯器優(yōu)化選項和程序運行時參數(shù)具體特點的實驗設(shè)計方法，利用正交實驗對編譯器優(yōu)化選項進行優(yōu)化，聯(lián)用均勻?qū)嶒炁c正交實驗對程序運行時參數(shù)進行優(yōu)化，并將編譯與運行最優(yōu)參數(shù)聯(lián)合來優(yōu)化應(yīng)用程序，超算系統(tǒng)平臺上的實驗結(jié)果表明了我們提出的方法的有效性。
　　2.并行程序性能是開啟超線程后有效利用空閑周期帶來的性能提高效果與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，超線程能帶來多少性能的提高，