The bulk synchronous parallel (BSP) model struggles with irregular workloads due to rigid global communication. While fine-grained asynchronous BSP (FA-BSP) improves overlap, existing implementations typically rely on a limiting one-process-per-core model. This paper proposes a multithreaded FA-BSP approach combining Lightweight Communication Interface (LCI) and OpenMP to fully exploit multicore architectures. We evaluate this design using the NAS Parallel Benchmark Integer Sort (IS), retaining the original irregular Gaussian distribution to rigorously test load balancing. By replacing synchronous MPI collectives with OpenMP multithreading and LCI's fine-grained, zero-copy active messages, we enable efficient computation-communication overlap. Our evaluation demonstrates that multithreaded FA-BSP significantly outperforms traditional bulk-synchronous MPI implementations, offering a scalable solution for irregular scientific applications.


翻译:摘要:由于刚性全局通信的限制,BSP(块同步并行)模型在处理不规则工作负载时表现不佳。尽管细粒度异步BSP(FA-BSP)改善了计算与通信的重叠度,但现有实现通常依赖于受限的单进程单核模型。本文提出了一种结合轻量级通信接口(LCI)与OpenMP的多线程细粒度异步BSP方法,以充分挖掘多核架构的潜力。我们采用NAS并行基准测试中的整数排序(IS)评估该设计,保留原始的不规则高斯分布以严格测试负载均衡能力。通过以OpenMP多线程和LCI的细粒度零拷贝主动消息替代同步MPI集合操作,我们实现了高效的计算-通信重叠。评估结果表明,多线程FA-BSP显著优于传统块同步MPI实现,为不规则科学应用提供了可扩展的解决方案。

0
下载
关闭预览

相关内容

《多域作战规划的系统簇方法》
专知会员服务
47+阅读 · 2025年3月11日
专知会员服务
16+阅读 · 2021年7月7日
专知会员服务
32+阅读 · 2021年1月9日
【AGV】仓库内多AGV协作的全局路径规划算法的研究
产业智能官
28+阅读 · 2018年11月10日
论文笔记:多任务相关粒子滤波跟踪器
统计学习与视觉计算组
10+阅读 · 2017年7月7日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
VIP会员
最新内容
ICML 2026 | CFPO:用反事实策略优化提升多模态推理
专知会员服务
1+阅读 · 今天14:45
综述 | 世界动作模型:少做梦,多行动
专知会员服务
1+阅读 · 今天14:43
美以伊冲突:无人机与人工智能的运用
专知会员服务
3+阅读 · 今天14:31
《特种部队在透明战场中的生存力》最新报告
专知会员服务
2+阅读 · 今天14:11
《人工智能生成的零日漏洞:对未来作战的影响》
综述 | 3D场景图:开放挑战与未来方向
专知会员服务
8+阅读 · 6月22日
21世纪的无人机战争
专知会员服务
4+阅读 · 6月22日
《量子技术的军事任务技术适配与利用》
专知会员服务
5+阅读 · 6月22日
相关VIP内容
《多域作战规划的系统簇方法》
专知会员服务
47+阅读 · 2025年3月11日
专知会员服务
16+阅读 · 2021年7月7日
专知会员服务
32+阅读 · 2021年1月9日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员