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Analysis of Architecture and Performance of High Performance Computers

Obwohl Hochleistungsrechner insbesonders bezüglich ihrer theoretischen Spitzenleistungen immer mächtiger werden, erfordert das Erreichen von Bestleistungen in wissenschaftlichen Anwendungen ein detailliertes Verständnis der Architektur und Leistungsmerkmale der Systeme im Allgemeinen sowie der sich im Einsatz befindenden Hard- und Softwareumgebungen.
 
Das ZIH beschäftigt sich mit der Entwicklung verschiedener Benchmarking-Werkzeuge sowie der Untersuchung neuartiger Rechnerarchitekturen:

  • BenchIT

Das BenchIT Projekt wurde 2002 gestartet und zielt auf die Nutzung eines erweiterbaren Satzes an interaktiven Messprogrammen ab, um die Leistungsfähigkeit eines Computersystems in relativ kurzer Zeit zu testen. Dazu können zeitbasierte und Performance Counter Messungen zum Sammeln dieser Daten verwendet werden.  Es ist möglich, verschiedene Systemkennwerte in Abhängigkeit eines variablen Parameters während eines Messlaufs zu korrelieren. Ein wesentliches Entwurfsziel für BenchIT ist ein hohes Maß an Portabilität für unterschiedliche UNIX-Derivate. [mehr] 

  • PARbench

Das PARbench-Benchmarksystem wurde mit dem Ziel entwickelt, wechselseitige Einflüsse zwischen Programmen zu untersuchen, die in einer Multiprogramming-Umgebung abgearbeitet werden. Diese Betriebweise ist typisch für Hochleistungsrechner. Die erste Version vom PARbench wurde 1988-1990 entwickelt, 2001 und 2005 erfolgten Anpassungen an aktuelle Hochleistungsrechner. Mit Hilfe des Benchmarksystems können sowohl serielle als auch parallele Jobs für ausgewählte Lastparameter generiert und abgearbeitet werden. Wesentliche Parameter für den seriellen Fall sind die Anzahl der FLOPS (floating point operations per second), die Anzahl der MREFS (memory references per second) und die Anzahl der IOOPS (I/O operations per second). Für den parallelen Fall kommen weitere Parameter, wie z.B. Parallelitätsgrad, Lastbalance und Anzahl der CPU’s hinzu. Die generierte Last wird durch das Betriebssystem wie normale Jobs abgearbeitet. PARbench steuert dabei die Messung und die Aufzeichnung der relevanten Leistungsdaten. Die Auswertung der Messergebnisse erfolgt mit Hilfe eines Visualisierungswerkzeuges, welches Bestandteil von PARbench ist.

  • Cell-Prozessor-Systeme

Am ZIH erfolgen Untersuchungen zur Leistungsfähigkeit von Rechnersystemen mit Cell-Prozessoren. [mehr] 

abgeschlossene Projekte:

Stand: 18.04.2013 10:39
Autor: Hartmut Mix



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