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Enregistrement W7066560821

High-Performance Network- and GPU-Aware Communication for MPI Partitioned and MPI Neighbourhoods

2024· dissertation· en· W7066560821 sur OpenAlexfundno aff

Notice bibliographique

RevueQSpace (Queen's University Library) · 2024
Typedissertation
Langueen
DomaineAgricultural and Biological Sciences
ThématiqueLegume Nitrogen Fixing Symbiosis
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesSandia National LaboratoriesMitacsQueen's UniversityGovernment of Ontario
Mots-clésPartition (number theory)SuiteMessage Passing InterfaceEthernetSoftwareGraphicsImplementationMessage passingMulti-core processor
DOInon disponible

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Advances in High-Performance Computing (HPC) continue to improve the performance of applications in Molecular Dynamics, AI, Deep Learning, and Large Language Models (LLMs), among others, to solve large complex problems. Over the past decade, there has been an increase in CPU core count as well as the use of Graphics Processing Units (GPUs), thus there is a need for system software to adapt. Most Message Passing Interface (MPI) implementations and applications are poorly optimized for multi-threaded communication, and MPI currently has no standardized way to enable GPU support. To address some of the issues with MPI, MPI Partitioned Point-to-Point Communication was proposed to better support hybrid workloads. We addressed the lack of open-source micro-benchmarks for MPI Partitioned communication. We designed a micro-benchmark suite that allows users to search the parameter space for optimal partition communication usage for their application. We provided benchmarks for halo exchanges and sweeping communication patterns to analyze how partition communication can be used. We designed low-level network optimizations for MPI Partitioned including a brute force approach, using the Partitioned LogGP model, and a dynamic method relying on timers. We used our micro-benchmarks to evaluate our designs. To generalize this design to multiple memory regions as well as GPUs, we investigated a UCX-based design for MPI Partitioned Point-to-Point and Collective communication with applications to CPU and GPU-based clusters. Our design was evaluated on the Cerio Rockport Ethernet Fabric and the NVIDIA GH200 platforms to better understand how we can utilize different links in our network and GPU-Initiated communication. On top of the Partitioned Point-to-Point design, we designed a partitioned allreduce collective which greatly impoves the existing Open MPI's implementation. We addressed the challenges associated with GPU-Aware MPI Neighborhood collectives using a topology-aware design that considers the AMD Infinity Fabric. We proposed an algorithm to map our communication pattern to our topology to create a hierarchical and leader-based communication pattern. Using these new communication patterns, we have proposed new MPI_Neighbor_allgather and MPI_Neighbor_allgatherv collective algorithms. We evaluated the performance of the new MPI Neighborhood Collectives using a variety of benchmarks and a Sparse Matrix-Matrix multiplication (SpMM) kernel on multiple platforms.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,002
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,005
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: Simulation ou modélisation
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,009
Score d'incertitude au seuil0,026

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0020,005
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,001
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,001
Bibliométrie0,0010,002
Études des sciences et des technologies0,0020,001
Communication savante0,0010,002
Science ouverte0,0040,002
Intégrité de la recherche0,0010,002
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0080,002

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,007
Tête enseignante GPT0,181
Écart entre enseignants0,174 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeSimulation ou modélisation
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations0
Publié2024
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