Otimização de Aplicações Paralelas em Aceleradores Vetoriais NEC SX-Aurora

Abstract

Aceleradores vetoriais, por conta do modo que foram projetados, favorecem a execução de um mesmo conjunto de instruções sobre múltiplos dados, aumentando o desempenho de aplicações reais, como previsão do tempo e prospecção de petróleo. Neste trabalho, avaliamos o desempenho de aplicações paralelas executadas na arquitetura NEC SX-Aurora. Para tanto, foram utilizados como estudo de caso, o benchmark NAS e uma aplicação real de migração sísmica, utilizada pela indústria de petróleo e gás. Resultados experimentais mostraram que as técnicas de otimização loop unrolling e inlining, melhoraram o desempenho do benchmark NAS em até 7, 8× e da aplicação real de migração sísmica em até 1, 9×, em comparação com o desempenho das versões originais.

Simulando Passeios Quânticos em Processadores Vetoriais

“…Trabalhos anteriores feitos por nosso grupo utilizaram a mesma arquitetura vetorial, SX-Aurora [Michels et al 2020]. Michels discute em seu trabalho a análise de desempenho da arquitetura SX-Aurora utilizando um benchmark artificial e uma aplicac ¸ão real de propagac ¸ão de ondas, essencial para a indústria de petróleo e prospecc ¸ão.…”

“…Como trabalhos futuros, é possível aplicar diferentes técnicas de otimizac ¸ão para melhorar a vetorizac ¸ão e as taxas de acerto de cache. Essas técnicas variam de práticas gerais, como loop urolling e loop tiling, semelhante à implementac ¸ão de Michels [Michels et al 2020], até práticas específicas de arquitetura, como diretivas exclusivas da SX-Aurora para forc ¸ar a vetorizac ¸ão em determinadas sec ¸ões. Também esperamos estender o desenvolvimento do Neblina-core, produzindo um novo módulo com CUDA para avaliar melhor as GPUs da NVIDIA.…”