정보과학회논문지 (Journal of KIISE)
Current Result Document :
| 한글제목(Korean Title) |
에너지 효율적인 노드 내 점대점 통신을 위한 MPI 프로그레스 엔진 |
| 영문제목(English Title) |
MPI Progress Engine for Energy Efficient Intra-Node Point-to-Point Communication |
| 저자(Author) |
김건우
진현욱
Keon-Woo Kim
Hyun-Wook Jin
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| 원문수록처(Citation) |
VOL 48 NO. 10 PP. 1069 ~ 1076 (2021. 10) |
한글내용
(Korean Abstract) |
MPI(Message Passing Interface) 라이브러리의 통신 완료 계층인 프로그레스 엔진은 폴링을 통해 메시지 도착 등의 통신 상태 변화를 인식한다. 이러한 폴링은 낮은 통신 지연시간을 제공하지만, 폴링하는 동안에도 프로그레스 엔진은 CPU 자원을 점유하기 때문에 낮은 에너지 효율성을 초래한다. 엑사스케일 시스템이 등장하면서 지연왜곡(skew)이 커짐에 따라 MPI 프로그레스 엔진의 폴링에 의한 에너지 효율성 저하는 더욱 심각해지고 있다. 본 논문에서는 폴링과 시그널 방식을 혼용하는 프로그레스 엔진을 제안하여 작은 메시지 처리를 위한 Eager 프로토콜과 큰 메시지 처리를 위한 Rendezvous 프로토콜이 에너지 효율적인 노드 내 통신을 수행할 수 있도록 한다. OSU 마이크로벤치마크와 NAS 성능 측정 결과는 지연왜곡이 커질수록 제안된 시그널 기반 프로그레스 엔진이 에너지 효율을 크게 향상시키며, CPU 자원이 여러 프로세스에 의해서 공유되는 환경에서는 응용의 실행시간도 향상시킬 수 있음을 보인다. |
영문내용
(English Abstract) |
The communication completion layer called progress engine in the Message Passing Interface (MPI) library recognizes changes in communication states, such as message arrivals, by polling. Although polling provides a low communication latency, its use results in low energy efficiency because the progress engine occupies CPU resources while performing polling. The decrease in energy efficiency induced by polling has become more severe as the skew has increased with the advent of exascale systems. In this paper, we suggest a progress engine that uses both polling and signal, with the Eager protocol for small message processing and the Rendezvous protocol for large message processing to perform energy-efficient intra-node communication. The OSU microbenchmark and NAS performance measurements show that the suggested signal-based progress engine improves energy efficiency as the skew increases and reduces the execution time of applications when CPU resources are shared between multiple processes. |
| 키워드(Keyword) |
MPI
노드 내 통신
에너지 효율
프로그레스 엔진
MPI
intra-node communication
energy efficiency
progress engine
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