DOI QR코드

DOI QR Code

Analysis of Performance Requirement for Large-Scale InfiniBand-based DVSM System

대용량의 InfiniBand 기반 DVSM 시스템 구현을 위한 성능 요구 분석

  • 조명진 (고려대학교 전자전기공학과) ;
  • 김선욱 (고려대학교 전기전자전파공학과)
  • Published : 2007.08.31

Abstract

For past years, many distributed virtual shared-memory(DVSM) systems have been studied in order to develop a low-cost shared memory system with a fast interconnection network. But the DVSM needs a lot of data and control communication between distributed processing nodes in order to provide memory consistency in software, and this communication overhead significantly dominates the overall performance. In general, the communication overhead also increases as the number of processing nodes increase, so communication overhead is a very important performance factor for developing a large-scale DVSM system. In this paper, we study the performance scalability quantitatively and qualitatively for developing a large-scale DVSM system based on the next generation interconnection network, called the InfiniBand. Based on the study, we analyze a performance requirement of the next-coming interconnection network to be used for developing a performance-scalable DVSM system in the future.

지난 수년간 저가의 공유메모리(Shared Memory) 시스템을 개발하기 위한 방법으로 빠른 상호 연결 네트워크를 이용한 DVSM(Distributed Virtual Shared Memory) 시스템의 구조에 관한 연구가 활발하게 진행되어 왔다. 그러나 DVSM은 소프트웨어 적으로 메모리 일관성을 유지하기 때문에 분산 처리 노드간의 많은 데이터 및 제어 신호 통신이 요구되며 이러한 통신 과부하(overhead)가 전체 성능 향상을 결정짓는 요인으로 작용한다. 일반적으로 프로세싱 노드의 수가 증가하면 통신 과부하도 따라서 증가하기 때문에 통신 과부하는 대용량(large-scale)의 DVSM을 구현하는데 매우 중요한 성능 요인이다. 이 논문에서는 차세대 상호 연결 기술 중 하나인 InfiniBand를 기반으로 대용량 DVSM 시스템을 구현하기 위한 성능 확장성을 정량적 및 정성적으로 연구하였다. 또한 이 연구를 바탕으로 성능 확장성이 뛰어난 DVSM 시스템을 개발하기 위한 차세대 상호 연결 네트워크의 요구 성능을 분석하였다.

Keywords

References

  1. http:;/www.ksc.re.kr/infor/infor_1.htm
  2. http/zwww.openmp.org/
  3. A. L. Cox C. Amza, S. Dwarkadas, P. Keleher, H.Lu, R. Rajamony, and W. Zwaenepoel, 'TreadMarks : Shared memory computing on networks of workstations,' In IEEE Computer, number 2, pp.18-28, 1996 https://doi.org/10.1109/2.485843
  4. Leonidas Kontothanassis, Galen Hunt, Robert Stets, Nikolaos Hardavellas, Michal, Cierniak, Srinivasan Parthasarthy, Wagner Meira, Sandhya Dwarkadas, and Michael Scott. 'VM-based shared memory on low-latency, remote-memory access networks,' ISCA-24, pp.157-169, 1997 https://doi.org/10.1145/264107.264163
  5. Rudrajit Samanta, Angelos Bilas, Liviu Iftode, and Jaswinder P. Singh, 'Home-based SVM protocols for SMP clusters: Design, simulations, implementation and performance,' HPCA-4, pp.113-124, January 1998 https://doi.org/10.1109/HPCA.1998.650551
  6. http;//www.infinibandta.org/
  7. Inho Park, Soon Wook Kim, 'The distributed virtual shared-memory system based on the Infiniband architecture,' Journal of Parallel and Distributed Computing, vol. 65, Issue 10, pp.1271-1280, 2005 https://doi.org/10.1016/j.jpdc.2005.04.008
  8. Inho Park, Soon Wook Kim, 'Study of OpenMP applications on the InfiniBand-based software distributed shared-memory system,' Parallel Computing, vol. 31, Issues 10-12, pp.1099-1113, October 2005 https://doi.org/10.1016/j.parco.2005.03.014
  9. T. Birk and L. Liss and A. Schuster, 'Efficient Exploitation of Kernel Access to InfiniBand: a Software DSM Example,' Hot Interconnects, pp.130-135, August 2003
  10. 조명진, 김선욱, 'InfiniBand 기반 분산 가상 공유 메모리 시스템에서의프로토콜 과부하 분석,' 한국정보과학회 HPC 연구회 추계학술발표대회, pp19-26, 경희대학교,2006
  11. http://www.mellanox.com/
  12. http://www.spec.org/omp/
  13. Amdahl, G.M. 'Validity of the single-processor approach to achieving large scale computing capabilities,' In AFIPS Conierence Proceedings, vol. 30, AFIPS Press, Reston, VA., pp.483 - 485, 1967 https://doi.org/10.1145/1465482.1465560
  14. V. Aslot, M. Domeika, R. Eigenmann, G. Gaertner, W. B. Jones and B. Parady. 'SPEComp: A New Benchmark Suite for Measuring Parallel Computer Performance.' In Workshop on OpenMP Applications and Tools, pp.1-10, July 2001 https://doi.org/10.1007/3-540-44587-0_1
  15. Keleher. P., Cox. A.L., Zwaenepoel. W., 'Lazy Release Consistency for Software Distributed Shared Memory,' ISCA, pp.13-21, 1992 https://doi.org/10.1145/139669.139676