Open-source GPU Technology For Supercomputers: Researchers Navigate Advantages And Disadvantages

প্লেটো দ্বারা প্রকাশিত

অনুসরণকারী: 0

হোম > প্রেস > সুপার কম্পিউটারের জন্য ওপেন সোর্স GPU প্রযুক্তি: গবেষকরা সুবিধা এবং অসুবিধা নেভিগেট করেন

Vladimir Stegailov, HSE University professor CREDIT Vladimir Stegailov

সারাংশ:
সুপারকম্পিউটার অ্যাটমিস্টিক মডেলিং এবং মাল্টি-স্কেল বিশ্লেষণের জন্য এইচএসই ইন্টারন্যাশনাল ল্যাবরেটরির গবেষকরা, জিআইএইচটি আরএএস এবং এমআইপিটি এএমডি এবং এনভিডিয়া দ্বারা উত্পাদিত জিপিইউ এক্সিলারেটরের জনপ্রিয় আণবিক মডেলিং প্রোগ্রামগুলির কর্মক্ষমতা তুলনা করেছেন। ইন্টারন্যাশনাল জার্নাল অফ হাই পারফরমেন্স কম্পিউটিং অ্যাপ্লিকেশন দ্বারা প্রকাশিত একটি গবেষণাপত্রে, পণ্ডিতরা প্রথমবারের মতো নতুন ওপেন-সোর্স GPU প্রযুক্তি, AMD HIP-এ LAMMPS পোর্ট করেছেন।

সুপার কম্পিউটারগুলির জন্য ওপেন সোর্স জিপিইউ প্রযুক্তি: গবেষকরা সুবিধা এবং অসুবিধাগুলি নেভিগেট করেন

মস্কো, রাশিয়া | 30শে এপ্রিল, 2021 এ পোস্ট করা হয়েছে

পণ্ডিতরা পুঙ্খানুপুঙ্খভাবে তিনটি আণবিক মডেলিং প্রোগ্রামের কর্মক্ষমতা বিশ্লেষণ করেছেন - LAMMPS, Gromacs এবং OpenMM - GPU এক্সিলারেটর Nvidia এবং AMD-তে তুলনামূলক পিক প্যারামিটার সহ। পরীক্ষার জন্য, তারা ApoA1 (Apolipoprotein A1)-এর মডেল ব্যবহার করেছে - রক্তের প্লাজমাতে অ্যাপলিপোপ্রোটিন, 'ভাল কোলেস্টেরলের' প্রধান বাহক প্রোটিন। তারা দেখেছে যে গবেষণা গণনার কার্যকারিতা কেবল হার্ডওয়্যার পরামিতি দ্বারা নয়, সফ্টওয়্যার পরিবেশ দ্বারাও প্রভাবিত হয়। এটি প্রমাণিত হয়েছে যে কম্পিউটিং কার্নেলগুলির সমান্তরাল প্রবর্তনের জটিল পরিস্থিতিতে AMD ড্রাইভারগুলির অকার্যকর কর্মক্ষমতা যথেষ্ট বিলম্বের কারণ হতে পারে। ওপেন সোর্স সমাধানগুলির এখনও তাদের অসুবিধা রয়েছে।

সম্প্রতি প্রকাশিত গবেষণাপত্রে, গবেষকরা একটি নতুন ওপেন-সোর্স জিপিইউ প্রযুক্তি, AMD HIP-এ LAMMPS পোর্ট করেছিলেন। এই উন্নয়নশীল প্রযুক্তিটি খুব আশাব্যঞ্জক দেখাচ্ছে কারণ এটি এনভিডিয়া এক্সিলারেটর এবং এএমডির নতুন জিপিইউ উভয় ক্ষেত্রেই কার্যকরভাবে একটি কোড ব্যবহার করতে সহায়তা করে। উন্নত LAMMPS পরিবর্তন একটি ওপেন সোর্স হিসাবে প্রকাশিত হয়েছে এবং অফিসিয়াল রিপোজিটরিতে উপলব্ধ: সারা বিশ্ব থেকে ব্যবহারকারীরা তাদের গণনাকে ত্বরান্বিত করতে এটি ব্যবহার করতে পারেন।

'আমরা Nvidia Volta এবং AMD Vega20 আর্কিটেকচারের GPU এক্সিলারেটর মেমরি সাব-সিস্টেমগুলি পুঙ্খানুপুঙ্খভাবে বিশ্লেষণ এবং তুলনা করেছি। আমি জিপিইউ কার্নেলের সমান্তরাল লঞ্চের যুক্তিতে একটি পার্থক্য খুঁজে পেয়েছি এবং প্রোগ্রাম প্রোফাইলগুলিকে কল্পনা করে এটি প্রদর্শন করেছি। মেমরি ব্যান্ডউইথ এবং জিপিইউ মেমরি শ্রেণিবিন্যাসের বিভিন্ন স্তরের বিলম্ব এবং সেইসাথে জিপিইউ কার্নেলের কার্যকর সমান্তরাল সম্পাদন — এই সমস্ত দিকগুলিই জিপিইউ প্রোগ্রামগুলির বাস্তব কর্মক্ষমতার উপর একটি বড় প্রভাব ফেলে,' বলেছেন এইচএসই ইউনিভার্সিটির ডক্টরেট ছাত্র এবং ভিসেভোলোড নিকোলস্কি কাগজের লেখকদের একজন।

কাগজের লেখকরা যুক্তি দেন যে সমসাময়িক মাইক্রোইলেক্ট্রনিক্স জায়ান্টদের প্রযুক্তিগত প্রতিযোগিতায় অংশগ্রহণ GPU ত্বরণ প্রযুক্তির বৃহত্তর বৈচিত্র্যের দিকে একটি সুস্পষ্ট প্রবণতা প্রদর্শন করে।

'একদিকে, এই সত্যটি শেষ ব্যবহারকারীদের জন্য ইতিবাচক, কারণ এটি প্রতিযোগিতা, ক্রমবর্ধমান কার্যকারিতা এবং সুপার কম্পিউটারের ক্রমহ্রাসমান ব্যয়কে উদ্দীপিত করে। অন্যদিকে, বিভিন্ন ধরণের জিপিইউ আর্কিটেকচার এবং প্রোগ্রামিং প্রযুক্তির প্রাপ্যতা বিবেচনা করার প্রয়োজনের কারণে কার্যকর প্রোগ্রামগুলি বিকাশ করা আরও কঠিন হবে,' মন্তব্য করেছেন এইচএসই বিশ্ববিদ্যালয়ের অধ্যাপক ভ্লাদিমির স্টেগাইলভ৷ 'এমনকি বিভিন্ন আর্কিটেকচারে (x86, আর্ম, পাওয়ার) সাধারণ প্রসেসরের জন্য প্রোগ্রাম পোর্টেবিলিটি সমর্থন করা প্রায়শই জটিল। বিভিন্ন GPU প্ল্যাটফর্মের মধ্যে প্রোগ্রামগুলির বহনযোগ্যতা অনেক বেশি জটিল সমস্যা। ওপেন সোর্স প্যারাডাইম অনেক বাধা দূর করে এবং বড় এবং জটিল সুপার কম্পিউটার সফটওয়্যার ডেভেলপারদের সাহায্য করে।'

2020 সালে, গ্রাফিক এক্সিলারেটরের বাজারে ক্রমবর্ধমান ঘাটতি দেখা দিয়েছে। তাদের ব্যবহারের জনপ্রিয় ক্ষেত্রগুলি সুপরিচিত: ক্রিপ্টোকারেন্সি মাইনিং এবং মেশিন লার্নিং কাজ। ইতিমধ্যে, বৈজ্ঞানিক গবেষণার জন্য নতুন উপকরণ এবং জৈবিক অণুর গাণিতিক মডেলিংয়ের জন্য GPU ত্বরণকারীরও প্রয়োজন।

'শক্তিশালী সুপারকম্পিউটার তৈরি করা এবং দ্রুত এবং কার্যকর প্রোগ্রাম তৈরি করা হল কীভাবে সবচেয়ে জটিল বৈশ্বিক চ্যালেঞ্জ, যেমন COVID-19 মহামারী সমাধানের জন্য টুল প্রস্তুত করা হয়। এইচএসই ইউনিভার্সিটির গবেষক এবং গবেষণাপত্রের অন্যতম লেখক নিকোলে কনড্রাটিউক বলেছেন, আণবিক মডেলিংয়ের জন্য গণনার সরঞ্জামগুলি আজ বিশ্বব্যাপী ভাইরাসের বিরুদ্ধে লড়াই করার উপায়গুলি অনুসন্ধান করতে ব্যবহৃত হয়।

গাণিতিক মডেলিংয়ের জন্য সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ প্রোগ্রামগুলি আন্তর্জাতিক দল এবং কয়েক ডজন প্রতিষ্ঠানের পণ্ডিতদের দ্বারা তৈরি করা হয়েছে। উন্নয়ন ওপেন সোর্স প্যারাডাইম এবং বিনামূল্যে লাইসেন্সের অধীনে বাহিত হয়। দুটি সমসাময়িক মাইক্রোইলেক্ট্রনিক্স জায়ান্ট, এনভিডিয়া এবং এএমডির প্রতিযোগিতা, জিপিইউ অ্যাক্সিলারেটর প্রোগ্রামিং, AMD ROCm-এর জন্য একটি নতুন ওপেন-সোর্স অবকাঠামোর উত্থানের দিকে পরিচালিত করেছে। এই প্ল্যাটফর্মের ওপেন-সোর্স চরিত্রটি বিভিন্ন ধরণের সুপারকম্পিউটারগুলিতে এর ব্যবহারের সাথে বিকাশিত কোডগুলির সর্বাধিক বহনযোগ্যতার আশা দেয়। এই ধরনের AMD কৌশল এনভিডিয়ার পদ্ধতির থেকে ভিন্ন, যার CUDA প্রযুক্তি একটি বন্ধ মান।

একাডেমিক মহলের প্রতিক্রিয়া দেখতে বেশি সময় লাগেনি। AMD GPU এক্সিলারেটরের উপর ভিত্তি করে সবচেয়ে বড় নতুন সুপারকম্পিউটারগুলির প্রকল্পগুলি সমাপ্তির কাছাকাছি। ফিনল্যান্ডের Lumi 0.5 exaFLOPS পারফরম্যান্স সহ (যা 1,500,000 ল্যাপটপের পারফরম্যান্সের মতো!) দ্রুত তৈরি হচ্ছে৷ এই বছর, একটি আরও শক্তিশালী সুপার কম্পিউটার, ফ্রন্টিয়ার, মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে প্রত্যাশিত (1.5 exaFLOPS), এবং 2023 - একটি আরও শক্তিশালী এল ক্যাপিটান (2 exaFLOPS) প্রত্যাশিত৷

####

আরো তথ্যের জন্য, ক্লিক করুন এখানে

যোগাযোগ:
লিউডমিলা মেজেনসেভা
7-926-313-2406

@HSE_eng

কপিরাইট © HSE বিশ্ববিদ্যালয়

আপনার মতামত থাকলে দয়া করে যোগাযোগ আমাদের.

সপ্তম ওয়েভ, ইনক। বা ন্যানোটেকনোলজির না হয়ে সংবাদ প্রকাশের ইস্যুকারীরা সামগ্রীর সামগ্রীর যথার্থতার জন্য একমাত্র দায়বদ্ধ।

বুকমার্ক: