{"id":2538,"date":"2024-04-11T09:20:55","date_gmt":"2024-04-11T07:20:55","guid":{"rendered":"http:\/\/10.128.3.28\/?page_id=2538"},"modified":"2025-08-29T11:56:41","modified_gmt":"2025-08-29T09:56:41","slug":"proyecto-consumo-energetico-de-operaciones-colectivas-mpi-en-plataformas-multicores","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/computaex.es\/en\/proyectos\/proyecto-consumo-energetico-de-operaciones-colectivas-mpi-en-plataformas-multicores\/","title":{"rendered":"Consumo energ\u00e9tico de operaciones colectivas MPI en plataformas multicores"},"content":{"rendered":"<div class=\"field field-name-field-proy-investigadores field-type-text-long field-label-above\">\n<div class=\"field-label\" style=\"text-align: justify;\"><strong>Researchers:\u00a0<\/strong><\/div>\n<div class=\"field-items\" style=\"text-align: justify;\">\n<div class=\"field-item even\">\n<ul>\n<li><strong>\u00c1lvaro Cort\u00e9s F\u00e1cila<\/strong>\u00a0and\u00a0<strong>Juan Carlos D\u00edaz Mart\u00edn<\/strong>\u00a0del grupo\u00a0<a href=\"https:\/\/\/en\/gim.unex.es\/\">GIM<\/a>\u00a0(Grupo de Ingenier\u00eda de Medios) del DACC (Departamento de Arquitectura de Computadores y Comunicaciones) de la\u00a0<a href=\"http:\/\/www.unex.es\/\">Universidad de Extremadura<\/a>.<\/li>\n<\/ul>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"field field-name-field-proy-descripcion field-type-text-long field-label-above\" style=\"text-align: justify;\">\n<div class=\"field-label\"><strong>Description:\u00a0<\/strong><\/div>\n<div class=\"field-items\">\n<div class=\"field-item even\">\n<p>En los \u00faltimos a\u00f1os, el inter\u00e9s por el ahorro energ\u00e9tico se ha extendido, llegando incluso al \u00e1mbito de la computaci\u00f3n. Las aplicaciones que requieren paralelismo utilizan, habitualmente, una gran cantidad de nodos de computaci\u00f3n, recursos (memoria RAM) e incluso de dispositivos de comunicaci\u00f3n (buses internos, redes, etc). As\u00ed, ha surgido inter\u00e9s en estudiar c\u00f3mo optimizar el uso de los recursos, minimizando al mismo tiempo el impacto energ\u00e9tico de las aplicaciones.<\/p>\n<p>MPI es el est\u00e1ndar de comunicaci\u00f3n en la programaci\u00f3n paralela en supercomputadores. Del conjunto de operaciones disponibles en MPI, el de operaciones colectivas es el m\u00e1s utilizado por las aplicaciones cient\u00edficas. Por lo tanto, una buena estrategia para aumentar el rendimiento de las aplicaciones cient\u00edficas es mejorar las prestaciones de dichas operaciones. Lo mismo ocurre con el consumo energ\u00e9tico asociado a una cierta aplicaci\u00f3n. Para cada operaci\u00f3n colectiva de MPI, existen varios esquemas de implementaci\u00f3n. El objetivo del proyecto es determinar qu\u00e9 esquemas de implementaci\u00f3n de dichas operaciones son m\u00e1s eficientes energ\u00e9ticamente en una m\u00e1quina multicore.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"field field-name-field-proy-metodologia field-type-text-long field-label-above\" style=\"text-align: justify;\">\n<div class=\"field-label\"><strong>Metodolog\u00eda:\u00a0<\/strong><\/div>\n<div class=\"field-items\">\n<div class=\"field-item even\">\n<p>El \u00e1mbito del estudio se restringir\u00e1 a\u00a0<strong>Open MPI<\/strong>, que es una de las implementaciones m\u00e1s conocidas y usadas de\u00a0<strong>MPI<\/strong>. Las operaciones colectivas bajo estudio ser\u00e1n:\u00a0<strong>MPI_bcast, MPI_alltoall y MPI_allgather<\/strong>. En\u00a0<strong>Open MPI<\/strong>, estas operaciones colectivas tienen 4 esquemas diferentes de implementaci\u00f3n, las cuales describen distintas formas de realizar las comunicaciones intermedias. Se pretende estudiar el impacto energ\u00e9tico de estos esquemas. Para realizar este estudio, se propone el uso del benchmark\u00a0<strong>IMB<\/strong>\u00a0muy utilizado en la comunidad cient\u00edfica para testear implementaciones de\u00a0<strong>MPI<\/strong>.<\/p>\n<p>Las pruebas se realizar\u00e1n en el supercomputador\u00a0<a href=\"\/en\/lusitania\/\">LUSITANIA<\/a>\u00a0que cuenta con 128 cores por nodo. El benchmark\u00a0<strong>IMB<\/strong>\u00a0se configurar\u00e1 para iterar sobre el n\u00famero de cores en potencia de dos (1, 2,\u2026, 128), para diferentes tama\u00f1os de mensajes a intercambiar (0, 1, 2, 4,\u2026, 64MB), para los tres tipos de operaciones colectivas y para cada esquema de implementaci\u00f3n de las mismas. El seguimiento del consumo el\u00e9ctrico se realizar\u00e1 mediante una pinza amperim\u00e9trica monitorizada remotamente. Debido a que s\u00f3lo se dispone de un instrumento de monitorizaci\u00f3n y de las particularidades del sistema de alimentaci\u00f3n el\u00e9ctrico del supercomputador, el n\u00famero de cores a monitorizar se restringe de 128 a 64.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"field field-name-field-proy-objetivos-alcanzados field-type-text-long field-label-above\" style=\"text-align: justify;\">\n<div class=\"field-label\"><strong>Objetivos alcanzados:\u00a0<\/strong><\/div>\n<div class=\"field-items\">\n<div class=\"field-item even\">\n<ul>\n<li>Se ha desarrollado un servicio que permite la monitorizaci\u00f3n remota de las mediciones de la pinza amperim\u00e9trica, facilitando as\u00ed la visualizaci\u00f3n del consumo el\u00e9ctrico con este instrumento de medici\u00f3n en tiempo real.<\/li>\n<li>Se ha observado que una operaci\u00f3n colectiva tiene asociado un consumo energ\u00e9tico mayor mientras m\u00e1s procesos tenga asociados a dicha comunicaci\u00f3n. Adem\u00e1s, un mayor tama\u00f1o de mensaje implica un mayor consumo el\u00e9ctrico.<\/li>\n<li>Utilizar un esquema de implementaci\u00f3n u otro no supone diferencias significativas en cuanto al consumo el\u00e9ctrico relativo. Una operaci\u00f3n menos eficiente energ\u00e9ticamente tiende a terminar antes debido a que hace un uso m\u00e1s intensivo del hardware; mientras que una operaci\u00f3n m\u00e1s eficiente en t\u00e9rminos energ\u00e9ticos, tiende a consumir m\u00e1s tiempo para completarse. As\u00ed, el consumo el\u00e9ctrico total se compensa entre los diferentes esquemas.<\/li>\n<li>Se ha observado que las operaciones colectivas que son m\u00e1s eficientes en tiempo, tambi\u00e9n lo son en t\u00e9rminos de consumo energ\u00e9tico global. El consumo global viene determinado por la suma del consumo relativo m\u00e1s el consumo base (necesario para que la m\u00e1quina funcione).<\/li>\n<\/ul>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"field field-name-taxonomy-vocabulary-4 field-type-taxonomy-term-reference field-label-hidden\"><\/div>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Investigadores:\u00a0 \u00c1lvaro Cort\u00e9s F\u00e1cila\u00a0y\u00a0Juan Carlos D\u00edaz Mart\u00edn\u00a0del grupo\u00a0GIM\u00a0(Grupo de Ingenier\u00eda de Medios) del DACC (Departamento de Arquitectura de Computadores y Comunicaciones) de la\u00a0Universidad de Extremadura. 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