基于MPI的鲲鹏CPU核间通信研究

核间通信延时是影响高性能计算系统整体运行效率的重要因素.国产鲲鹏CPU在高性能计算领域应用日益广泛,针对鲲鹏CPU的缓存架构及多核间接口互联进行分析,研究影响鲲鹏CPU核间通信延时的因素.在消息传递接口(MPI)环境下进行节点内核间通信实验,对包括跨三级缓存、跨物理CPU通信等不同模式下通信延时进行对比,发现通信数据包大于500 KB后,跨L3 Cache TAG的通信延时反优于共享L3 Cache TAG的通信延时.针对通信数据包在64 KB大小时的通信延迟异常,分析得出是MPI的Eager模式和Rendezvous模式的默认切换阈值所造成.对这两种模式进行实验对比,验证不同大小的通信数据包在不同模式下和跨核通信时的延时特征,Eager模式更适合低延时的小消息发送.在实际应用中可根据通信数据包大小调整两种模式的默认切换阈值,以达到更好的传输效果.实验结果表明由于鲲鹏CPU存在复杂的多核结构,在并行计算程序设计时可以进行针对性优化,以提升程序的运行效率.

基于鲲鹏架构的国产化高性能服务器系统关键技术

本文研究了一款基于鲲鹏CPU的国产化高性能服务器,突破国产鲲鹏920处理器架构服务器关键技术,可满足数据中心等多样性计算、绿色计算的需求。系统加入底层电路设计主板提供网卡插口2个,在电口和光口上采用模块化设计按需添加,板载两个FlexIO口、4个USB3.0接口、1个VGA接口,1个COM接口,主板内部的PCIe接口满足模块化需求,实现灵活的客户定制功能,并采用自主安全BISO软件,最终形成一款新型的国产处理器双路机架式服务器。