Performance Optimization and Evaluation of Scalable Optoelectronics Application 
on Large Scale KNL Cluster

Hirokawa, Y.; Boku, T.; Uemoto, M.; Sato, S.; Yaban, K.

doi:10.1007/978-3-319-92040-5_11

Performance Optimization and Evaluation of Scalable Optoelectronics Application on Large Scale KNL Cluster

Hirokawa, Y., Boku, T., Uemoto, M., Sato, S., & Yaban, K. (2018). Performance Optimization and Evaluation of Scalable Optoelectronics Application on Large Scale KNL Cluster. In R., Yokota, M., Weiland, J., Shalf, & S., Alam (Eds.), High Performance Computing. Basel, Switzerland: Springer International Publishing. doi:10.1007/978-3-319-92040-5_11.

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資料種別: 会議論文

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Hirokawa, Y.¹, 著者
Boku, T.^{1, 2}, 著者
Uemoto, M.², 著者
Sato, S.³, 著者
Yaban, K.², 著者

所属:
1Graduate School of Systems and Information Engineering, University of Tsukuba, ou_persistent22
2Center for Computational Sciences, University of Tsukuba, ou_persistent22
3Theory Group, Theory Department, Max Planck Institute for the Structure and Dynamics of Matter, Max Planck Society, ou_2266715

内容説明

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キーワード: -

要旨: “ARTED” is an advanced scientific code for electron dynamics simulation which has been ported to various large-scale parallel systems including the “K” Computer, the ex-fastest supercomputer in the world, and many other MPP and cluster systems.

In this paper, we describe ARTED’s code optimization and performance evaluation applied to a large-scale cluster with Intel’s latest many-core processor, KNL (Knights Landing), based on past research regarding porting ARTED to the KNC (Knights Corner) coprocessor. Code optimization for dominant computation has been thoroughly carried out in KNL to achieve the highest performance with detailed optimization such as memory access, vectorization for the AVX-512 instruction set, cache utilization, etc. For further tuning, we investigated various KNL-dedicated techniques such as combining MCDRAM/DDR4 memories and parallel vector summation.

After detailed performance tuning on each core to achieve up to 25% of theoretical peak in the kernel part with 3-D stencil computation, we evaluated the application performance on the full system (25 PFLOPS of theoretical peak) of the KNL cluster “Oakforest-PACS” which is the largest KNL-based cluster in the world using the Intel Omni-Path Architecture. It shows excellent weak scaling with a dominant Hamiltonian performance of up to 4 PFLOPS (16% efficiency of the system) in double precision irrespective of simulation size as well as reasonable strong scaling on material simulations requiring high degree of parallelism.

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言語: eng - English

日付: オンライン出版: 2018出版: 2018

出版の状態: 出版

ページ: 21

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査読: 査読あり（内部）

識別子（DOI, ISBNなど）: DOI: 10.1007/978-3-319-92040-5_11

学位: -

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出版物名: High Performance Computing

副タイトル : ISC High Performance 2018 International Workshops, Frankfurt/Main, Germany, June 24 - 28, 2018, Revised Selected Papers

種別: 書籍

著者・編者:
Yokota, R.¹, 編集者
Weiland, M.¹, 編集者
Shalf, J.¹, 編集者
Alam, S.¹, 編集者

所属:
1 external, ou_persistent22

出版社, 出版地: Basel, Switzerland : Springer International Publishing

ページ: - 巻号: 11203 通巻号: - 開始・終了ページ: - 識別子（ISBN, ISSN, DOIなど）: ISBN: 978-3-030-02464-2
DOI: 10.1007/978-3-030-02465-9

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