Session portage et optimisation de codes sur Blue Gene/Q

Objectifs :

La mise en service des calculateurs Blue Gene/Q à l'IDRIS et au sein de l'infrastructure européenne de calcul intensif PRACE (CINECA, JSC) a accru de façon considérable la puissance accessible par la recherche scientifique française et européenne. Cette évolution demande certaines adaptations des applications pour tirer le meilleur parti de la puissance disponible.

Public concerné :

La session de travail proposée est ouverte à toutes les personnes, pas nécessairement déjà utilisateurs de l'IDRIS, qui envisagent d'améliorer l'extensibilité de leurs codes et de tester leurs performances en vue de demander des heures de calcul sur le supercalculateur parallèle Blue Gene/Q Turing ou sur les Blue Gene/Q faisant partie des infrastructures Tier-0 PRACE.

Afin de profiter au maximum de cette session de travail, les participants doivent avoir une connaissance approfondie des algorithmes et des codes utilisés dans leur projet.

De plus nous demandons aux participants :

• de posséder un compte sur Turing. Les heures, utilisées sous ces comptes durant les 2 jours, seront comptabilisés sur le quota d'heures allouées pour le projet. Si ce n'est pas le cas, il faut faire préalablement une demande d'accès préparatoire sur Turing (https://www.edari.fr). Attention : cette demande peut prendre jusqu'à 10 semaines.
• de préparer un cas test significatif des simulations actuelles et futures à exécuter. Pour vous aider dans cette démarche, nous décrivons, à titre indicatif, les propriétés attendues d'un cas test : le code parallèle (MPI ou MPI+OpenMP) s'étendrait au minimum sur 256 cœurs. Chaque processus MPI occuperait au maximum 4 Go en mémoire. Le temps elapsed d'une exécution serait inférieure à 15 mn. Ceci ne constitue en aucun cas des conditions obligatoires si l'on peut atteindre les résultats attendus.
• de préparer une petite présentation sur les algorithmes et la parallélisation effectuée (format PDF ou PowerPoint) de 5-10 mn et de l'envoyer à Isabelle Dupays

Des terminaux sont présents en salle de cours pour vous connecter à la fois sous vos comptes sur Turing et aussi à l'extérieur. Les transferts éventuels de fichiers avec l'extérieur se feront par le réseau.
La copie de fichiers sur ou à partir de clés USB ou disques durs ne sera pas possible sur place. Il est donc préférable d'avoir fait les transferts de fichiers sur Turing avant de venir à la session de travail.

La session de travail, d'une durée totale de 2 jours, comportera des exposés sur l'architecture Blue Gene/Q, l'environnement IDRIS, les compilateurs, les bibliothèques, les outils de débogage et de performance installés sur Turing.

Le reste du temps sera consacré au travail en équipe restreinte sur les codes. Les participants seront encadrés par les membres de l'équipe Support aux utilisateurs de l'IDRIS ainsi que par un ingénieur d'IBM spécialiste Blue Gene/Q.

1er jour


• 9h15 - 9h30 : Accueil et description de la session
• 9h30 - 10h45 : Architecture hardware de la Blue Gene/Q
• 10h45 - 11h00 : Pause café
• 11h00 - 12h00 : Compilation et exécution
• 12h00 - 13h30 : Déjeuner
• 13h30 - 14h00 : Présentation succincte des codes par les participants (5 mn chacun).
• 14h00 - 17h30 : Session de travail sur les codes

2eme jour


• 9h30 - 10h15 : MPI et hybridation avec OpenMP
• 10h15 - 10h30 : Pause café
• 10h30 - 11h30 : Outils de débogage et d'optimisation
• 11h30 - 12h30 : Déjeuner
• 12h30 - 16h00 : Session de travail sur les codes
• 16h00 - 16h30 : Conclusions et tour de table sur le travail effectué et les perspectives

En considérant le cas test décrit dans les prérequis, le but de la session serait d'arriver à obtenir, au minimum, des exécutions qui seraient efficaces sur 1024 cœurs utilisant chacun 1 Go par cœur de mémoire.

Mais cette session constitue surtout une prise de contact idéale pour initier efficacement une collaboration avec l'équipe de support aux utilisateurs de l'IDRIS en vue de poursuivre ensemble le travail de portage et d'optimisation commencé lors de ces journées.