HPC (pay-as-you-go) HPC Web 2
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- ちえこ かせ
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2 HPC (pay-as-you-go) HPC Web 2
3 HPC Amazon EC2 OpenFOAM GPU EC2 3
4 HPC MPI MPI Courant 1 GPGPU MPI 4
5 AMAZON EC2 GPU CLUSTER COMPUTE INSTANCE EC2 GPU (cg1.4xlarge) ( N. Virgina ) Quadcore Intel Xeon Ghz x2 (8cores) 22GB Memory NVIDIA M2050 (2687MB) x 2 10 GbEtherNet Amazon Linux AMI (RHEL base) $2.10 /hour / node 5
6 EC2 Youtube : Building a Cluster in Less Than Ten Minutes sudo CUDA SDK, OpenFOAM, GPU, Machine Image Web $ 0.10 / GB / month 6
7 EC2 WEB CONSOLE 7
8 PCC-GPU: APPRO GPU CLUSTER (in-house) GPU (pcc-gpu) Octocore AMD Opteron 2.4 GHz x 2 (16 cores) 32 GB Memory NVIDIA M2050 (2687MB) x 2 Infiniband QDR CentOS ( 9 ) 8
9 Intel MPI Benchmarks (IMB) OpenFOAM 2 : PingPong 2 : Allreduce (MPI_SUM, 8bytes) 9
10 IMB: PINGPONG (2 NODES) IMB PingPong (2nodes) cg1.4xlarge pcc-gpu Elapsed time [μsec] Message size [byte] [Kbyte] 10
11 IMB: ALLREDUCE (SUM, 8BYTES) IMB Allreduce (8bytes) cg1.4xlarge pcc-gpu Elapsed time [μsec] Number of nodes 11
12 NS { (ρu) =0, (U ) U (ν U) = P ( ) H(U) U f = ( P ) f a p f (a p ) f ( ) 1 P a p = = f ( ) H(U) S a p ( ) H(U) a p f NS p f ap P Uf Poisson 12
13 SIMPLE Algorithm 1 SIMPLE 1: 2: repeat 3: 4: 5: PCG 6: 7: 8: 9: until 13
14 PRECONDITIONED CG 3 MPI - CUBLAS SpMV (sparse Matrix Vector) - CUDA ITSOL (Li and Saad, 2012) JAD MPI : - CUDA ITSOL, NVIDIA CUSP 14
15 GPU CUDA ITSOL (Li and Saad, 2011) CUDA JAD SpMV (Sparse Matrix Vector product) GPU NVIDIA CUSP: AMG MPI OpenFOAM 15
16 JAD: SPARSE MATRIX STORAGE Compressed Row Storage Wavefront ordering JAgged Diagonal storage Wavefront ordering JAD : CUDA 16
17 JAD SPMV CPU-CSR GPU-CSR GPU-JAD Gflop/s bones01 parabolic_fem thermal , ,825 1,228,045 6,715,152 3,674,625 8,580,313 17
18 OpenFOAM GPU JAD JAD 1 18
19 SPMV: MPI (Ghost cell) CPU (D2H) MPI GPU (H2D) SpMV CUDA MPI Device2Host Host2Device SpMV 19
20 AMG (Algebraic MultiGrid Preconditioner) NVIDIA CUSP LIBRARY smoothed_aggregation 20
21 : 21
22 MRI Gambit OF OF 22
23 23
24 simplefoam (OpenFOAM-2.1.1) ν = [m 2 /s]( ) V =0.461 [m/s] (Re = 6500) P = 76 [Pa], P = 0 [Pa] 0.6 δp and δv GPU-AMG-CG ILU-BiCG r
25 1778SIMPLE 25
26 SMALL MEDIUM LARGE 1,912,272 2,980,302 5,144, MB 311MB 543MB 26
27 EC2 CPU-ICCG EC2 GPU-AMGCG JAIST GPU Cluster GPU-AMGCG 27
28 CG EC2 vs. Inhouse: AMG-PCG inner loop cg1.4xlarge (CPU-DIC) cg1.4xlarge (GPU-AMG) pcc-gpu (CPU-DIC) pcc-gpu (GPU-AMG) Elapsed time [sec] SMALL MEDIUM LARGE Number of nodes 28
29 PCG EC2 vs. In-house: CG LOOP (LARGE) cg1.4xlarge (ICCG) pcc-gpu (AMGCG) cg1.4xlarge (AMGCG) Elapsed time [sec] Number of Nodes 29
30 SIMPLE (LARGE) EC2 vs. Inhouse: SIMPLE LOOP pcc-gpu cg1.4xlarge Elapsed time [sec] Number of Threads 30
31 r r ICCG AMG-CG
32 EC2 OpenFOAM CUDA ITSOL NVIDIA CUSP GPU 8 32
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