Was gibt`s Neues auf dem Sun Fire Cluster?

Transcrição

Was gibt‘s Neues auf dem Sun Fire Cluster?
Dieter an Mey – Rechen-und Kommunikationszentrum der RWTH Aachen
Cisco
Cisco Catalyst
Catalyst 6500
6500
Gbit-Switch
Gbit-Switch
SunFire E25K
CPU and IO boards
SunFire E25K
Cluster
FC
-AL Switch
FC-AL
SunFire E6900
Cluster
1
Neues auf dem Sun Fire Cluster
SunFire V40z Cluster
C
C
C
Ce nter fo r
Co mputing an d C omm unic ation
Inhalt
•
•
•
•
•
•
2
Das Sun Fire Cluster im Überblick
Neu: Solaris auf Opteron
Neu: Windows auf Opteron
Software Portfolio
Beispiel einer Portierung und Parallelisierung
Verschiedenes
C
C
C
Ce nter fo r
Das Sun Fire Cluster im Überblick
3
C
C
C
Ce nter fo r
Sun Fire Cluster - Prozessoren
288
1.
2.
3.
4.
Memory (GB)
240
SPARC-Solaris
Opteron-Solaris
Opteron-Linux
Opteron-Windows
192
4 SunFire E25K
72 UltraSPARC IV
1050 GHz
144
16 SunFire E6900
24 UltraSPARC IV
1200 GHz
96
8 SunFire E2900
12 UltraSPARC IV
1200 GHz
64 SunFire V40z
4 Opteron 848
2200 GHz
48
0
0
144
288
432
576
720
864
1008
1152
Processors (Cores)
4
1296
1440
1584
1728
C
C
C
Ce nter fo r
Sun Fire Cluster – Peak Performance
288
1.
2.
3.
4.
Memory (GB)
240
192
4 SunFire E25K
72 UltraSPARC IV
1050 GHz
144
16 SunFire E6900
24 UltraSPARC IV
1200 GHz
SPARC-Solaris
Opteron-Solaris
Opteron-Linux
Opteron-Windows
8 SunFire E2900
12 UltraSPARC IV
1200 GHz
96
64 SunFire V40z
4 Opteron 848
2200 GHz
48
0
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
Peak Performance (Gflop/s)
5
3500
4000
4500
C
C
C
Ce nter fo r
Sun Fire Cluster – Peak Performance
64 x Sun Fire V40z
Solaris / Linux /
Windows
1126,4 GFlop/s
4 x Sun Fire E25K
Solaris
1209,6 GFlop/s
Opteron 848
2200 GHz UltraSPARC IV
1050 GHz
8 x Sun Fire E2900
Solaris
460,8 GFlop/s
UltraSPARC IV
1200 GHz
16 x Sun Fire E6900
Solaris
1843,2 GFlop/s
6
C
C
C
Ce nter fo r
Neu: Solaris auf Opteron
Dokumentation: Neuer Primer V6.0
7
C
C
C
Ce nter fo r
Solaris auf Opteron
• Operating system Solaris 10
– Similar to Sparc Systems (Solaris 9 and 10)
• Hardware
–
–
–
–
Currently 5 Sun Fire V40z (sunoc35/60/61/62/63)
4 Opteron 848 processors (2.2 GHz)
8 GB main memory
about 2-4 times faster than one UltraSparc IV processor core
• Porting programs from Sparc to Opteron is easy
– basically same tools, compiler and operating system
• Login
– cluster-sun-x86.rz.rwth-aachen.de
8
C
C
C
Ce nter fo r
Compiler
• Sun Studio 10 Compilers
– same flags as on the Sparc systems, except CPU specific options
– by default the compiler will generate 32bit code
– use the option
-fast -xarch=sse2
for high optimization with 32 bit addressing
– use the option
-fast -xarch=amd64
for high optimization with 64 bit addressing
– this will expand to
-xarch=sse2|amd64 -xchip=opteron -xcache=64/64/2:1024/64/16
– Caution: Opteron uses little endian representations. Use
f90 ... –xfilebyteorder=...
9
C
C
C
Ce nter fo r
MPI
• Sun HPC ClusterTools (SunMPI)
– not available (yet)
• mpich
– public domain implementation of MPI-1.2.6
– initialize with: module load mpich-[32|64]
– use mpirun instead of mprun
• mpich2
– public domain implementation of MPI2-1.0.2
– initialize with: module load mpich2-[32|64]
• Compiler drivers are available with mpich and mpich2
– mpif90, mpicxx, mpicc
10
C
C
C
Ce nter fo r
Debugger
• Totalview
– not available
• DDT
– use instead of Totalview
– version 1.8.1
– usage: see new Primer V6.0
• Sun Studio IDE
– part of the Sun compiler suite
• dbx
– comand line debugger
11
C
C
C
Ce nter fo r
Batchjobs
• submitting batchjobs
– specify -l ostype=sunos and -l platform=x86 in the qsub
configuration file.
– submitting an mpi program
-pe mpi_sunos_amd64_v40z
– start the MPI program with
mpirun -v -machinefile ${SGE_MACHINES}.mpich -np $NSLOTS a.out
– Example scripts for submitting batchjobs can be found here:
http://www.rz.rwth-aachen.de/computing/hpc/batch/beispiele/
see new Primer V6.0
12
C
C
C
Ce nter fo r
Neu: Windows auf Opteron
Dokumentation: Neuer Primer V6.0
13
C
C
C
Ce nter fo r
Windows auf Opteron
• Hardware:
– 4 Sun Fire V40z mit 4 Opteron Prozessoren (2.2 GHz), 8 GB Speicher
– 1 PC mit 2 Intel Xeon Prozessoren (2.7 GHz) und 4 GB Speicher
• Betriebssystem
– Windows 2003 Enterprise, 64bit (Opteron) resp. 32 Bit (Xeon)
• In Vorbereitung:
– Windows 2003 Compute Cluster, 64bit
• Benutzerverwaltung:
– Bisher: mit HPC-Gruppe Kontakt aufnehmen
– In Zukunft: selbstständig über TIM
14
C
C
C
Ce nter fo r
Zugang, Software
• Zugang:
– von Windows:
“Zubehör” → “Kommunikation” → “Remote Desktop Verbindung”
– von Linux: “rdesktop”
– Login auf: cluster-win.rz.rwth-aachen.de (winoc45)
• Software:
–
–
–
–
–
–
15
Microsoft Visual Studio 2003
Microsoft Visual Studio 2005, beta (CTP Aug 2005)
Intel Software Tools (C++ und Fortran, 32-bit Compiler in VS2003)
Microsoft Office 2003
Microsoft Platform SDK
Cygwin, X-Win32, SSH (UNIX-Umgebung)
C
C
C
Ce nter fo r
Parallelverarbeitung
• HPC-Entwicklung:
– Intel Software Tools (C++ und Fortran) in Version 9.0 unterstützen
OpenMP
– Microsoft Visual C++ 2005 (noch Beta) unterstützt OpenMP
– winc1: Intel VTune Performance Analyse (nach Absprache mit HPCGruppe) + Intel ThreadingTools
– mit Linux als Client: Intel ThreadingTools
– mpich-2 Version 1.0.2 Umgebung
• In Vorbereitung
– Microsoft MPI-Umgebung auf Windows Compute Cluster Systemen
– Sun GridEngine oder Microsoft Job Scheduler
16
C
C
C
Ce nter fo r
Intel Tools
• Intel VTune Performance Analyzer (auf Xeon):
– Detaillierte Performance-Analyse:
Funktionsebene, Call-Graph Darstellung, Multithreading
• Intel ThreadingTools (auf Xeon):
– ThreadChecker:
Verifikation von OpenMP und PThreads Programmen
– ThreadProfiler:
Analyse von OpenMP Programmen hinsichtlich der Skalierung
17
C
C
C
Ce nter fo r
Software Portfolio
18
C
C
C
Ce nter fo r
Overview over HPC Tools
on SPARC and Opteron Platforms
• Current program development environment for HPC on
the Sun SPARC and Opteron systems at the RWTH
– 4 platforms :
1. SPARC/Solaris (in production)
2. Opteron/Solaris (in preparation)
3. Opteron/Linux (Fedora in production)
4. Opteron/Windows (in preparation)
– serial programming, shared memory parallelization, message
passing
– compilers / MPI libraries, debugging tools, performance analysis
tools
19
C
C
C
Ce nter fo r
Compiler / Library
Serial
Sun Studio F95/C/C++1,2,3
Intel F95/C++ 3,4
MS Visual Studio C++ 4
GNU C/C++ 1,2,3,4
PGI F77/F90/C/C++ 3
Sun Perform. Analyzer 1,2,3
Sun gprof 1,2
GNU gprof 3,4
PGI pgprof 3
Intel VTune 3,4
Intel Guide
F77/F90/C/C++1
MS Visual Studio C++ 4
PGI F77/F90/C/C++3
Intel F95/C++3,4
Etnus TotalView 1,3
Sun IDE 1,2
Sun dbx 1,2
Intel Assure 1
Intel Thread Checker3,4
(Allinea DDT 1,3)
Sun Perform. Analyzer 1,2
Intel GuideView 1
Intel Thread Profiler 3,4
Sun MPI 1
mpich 1,2,3,4
mpich21,2,3,4
Windows HPC 4
Etnus TotalView 1,3
Sun Prism 1
Allinea DDT 1,2,3
Windows HPC 4
OpenMP Sun Studio F95/C/C++1,2,3
MPI
20
Analysis / Tuning
Etnus TotalView 1,3
Sun IDE 1,2,(3)
Sun dbx 1,2
GNU gdb 3,4
GNU ddd 3
PGI pgdbg 3
Intel idb 3
MS Visual Studio 4
Allinea DDT 1,3
most important tools (bold)
less important tools (regular)
installation/test planed (italic)
Autopar
Debugging
Neues auf dem Sun Fire
1.
2.
3.
4.
SPARC-Solaris
Opteron-Solaris
Opteron-Linux
Opteron-Windows
Intel Trace Collector
and Analyzer (Vampir)1,3
Sun Perform. Analyzer 1
Sun mpprof 1
GNU jumpshot 1,2,3,4
Cluster
Allinea OPT1,2,3
C
C
C
Ce nter fo r
Beispiel einer Portierung und
Parallelisierung
21
C
C
C
Ce nter fo r
Fortranprogramm zur Zahnkontaktanalyse (WZL)
Ziel
•
Pentium/Windows/Intel → Opteron/Windows/Intel + OpenMP + Tuning
Weg
•
Pentium/Windows/Intel → Opteron/Windows/Intel : kein Problem
•
Opteron/Windows/Intel → UltraSPARC IV/Solaris/SunStudio:
TotalView: Dateinamen, Zeitmessung, <CR>,… ( ~ 2x2 Std)
•
Fortran77 → Fortran 90 + Bereinigung mit Foresys (90,000 Zeilen)
•
Laufzeitanalyse mit Sun Analyzer
•
OpenMP-Parallelisierung (~ 2 Tage inkl. Tuning)
•
UltraSPARC/Solaris/SunStudio → Opteron/Linux/Intel: kein Problem
•
Verifizierung mit ThreadChecker (GUI unter Windows)
•
Opteron/Linux/Intel → Opteron/Windows/Intel : kein Problem
22
C
C
C
Ce nter fo r
Geschwindigkeit (Mflop/s)
Testfall mit mittlerem Gitter (100x100)
Opteron/Windows
derzeit Faktor 7.5 ...
3500
Opteron/Solaris
Faktor 14
1 thread
2 threads
3 threads
4 threads
8 threads
16 threads
24 threads
3000
MFlop/s
2500
2000
Ausgangspunkt
1500
1000
500
0
Proz. Takt P4 1,8 US IV 1,2 Opt 2,2 Opt 2,2 Opt 2,2
Linux
Windows Solaris
BetrSyst Windows Solaris
Intel
Sun
Intel
Intel
Sun
Compiler
Opt 2,2
Linux
Sun
Xeon 2,7
Linux
Intel
387
322
224
743
677
1019
740
2 threads
444
1219
1066
1776
671
3 threads
525
1620
1370
2479
676
4 threads
681
1983
1654
3083
8 threads
1148
1 thread
16 threads
23
24 threads
220
Opt 2,2
Linux
PGI
1829auf dem Sun Fire
Neues
2144
470
C
C
C
Sun Studio auf Linux !
- alpha release
Cluster- keine Optim. f. Opteron
- kein OpenMP
Ce nter fo r
Verschiedenes
24
C
C
C
Ce nter fo r
modules
•
module command (replacement for init scripts)
– help
• list all available commands
• print help for specific module file
– avail
• list all available module files
– list
• list loaded module files
– load | unload file
• loads | unloads a module file
– switch fileold filenew
• unload fileold and load filenew
– use
• add an additional path with module files
– whatis
• print short info to a module file
25
C
C
C
Ce nter fo r
Questions? Problems?
HPC, Programmierung und Parallelisierung:
[email protected]
Software and Licensing:
[email protected]
Batch system:
[email protected]
Support inquiries:
[email protected]
26
C
C
C
Ce nter fo r
Der Neue Primer
http://www.rz.rwth-aachen.de/computing/info/sun/primer
Neu: Primer V6.0 für Solaris, Linux und Windows
27
C
C
C
Ce nter fo r
Sun HPC Workshop und Consortium Meeting
13.-17. März 2006
Neu: Videos der letzten Veranstaltung unter
http://www.rz.rwth-aachen.de/computing/events/2005/sunhpc_2005/
28
C
C
C
Ce nter fo r

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