Solapamiento transparente de tareas de comunicación y computación para mejor rendimiento de aplicaciones de GPU

Abstract

El uso de aceleradores hardware de alto rendimiento, tales como las unidades de procesamiento gráfico (GPUs), ha ido en creciente aumento en los sistemas de supercomputación. Esta tendencia es fácilmente apreciable en la lista de computadoras mostradas por la clasificación TOP500. Programar este tipo de dispositivos es una tarea costosa que requiere un alto conocimiento sobre la arquitectura de cada uno de los aceleradores. Esta dificultad aumenta cuando se pretende explotar, de forma eficiente, los diferentes recursos hardware de un dispositivo. Este trabajo propone un modelo de programación que permite el solapamiento de tareas de comunicación y computación en dispositivos GPU mejorando así el rendimiento de las aplicaciones. Nuestro estudio experimental muestra que este modelo oculta, de forma transparente, las latencias de comunicación si hay suficiente carga de comunicación, obteniendo hasta un 61.10% de mejora de rendimiento comparado con nuestra implementación síncrona.