Применение планировщика для эффективного обмена данными на суперкомпьютерах гибридной архитектуры с массивно-параллельными ускорителями

Предложена оптимизация обменов данными в рамках многоуровневой параллельной модели на основе MPI, OpenMP и OpenCL, предназначенная для расчетов на различных типах современных суперкомпьютерных архитектур, включая гибридные системы на графических процессорах (GPU) и ускорителях Intel Xeon Phi. Представлен упрощающий гетерогенную реализацию планировщик задач, управляющий потоками вычислительных и коммуникационных заданий OpenCL и использующий представление вычислительной задачи в виде графа исполнения вычислительных подпрограмм, процедур передачи данных и связей между ними. С применением планировщика реализована коммуникационная схема для моделирования на гибридных суперкомпьютерах задач газовой динамики методом конечного объема на неструктурированных сетках. Описана реализация MPI и CPU-GPU-обменов с одновременным выполнением вычислений и передачи данных, приведены показатели полученной параллельной эффективности. Работа выполнена при поддержке РФФИ (коды проектов 12-01-33022 и 12-01-00486).