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如何成为一名异构并行计算工程师

UMA是指多个核心访问内存中的任何一个位置的延迟是一样的,NUMA和UMA相对,核心访问离其近(指访问时要经过的中间节点数量少)的内存其延迟要小。如果程序的局部性很好,应当开启硬件的NUMA支持。...特别在面对单指令流多数据流(SIMD),且数据处理的运算量远大于数据调度和传输的需要时,GPGPU在性能上大大超越了传统的CPU应用程序。...在64位程序下,SSE4/AVX 向量寄存器的个数是16个。 SSE指令要求对齐,主要是为了减少内存或缓存操作的次数。SSE4指令要求16字节对齐,而AVX指令要求32字节对齐。...实践表明MPI的扩展性非常好,无论是在几个节点的小集群上,还是在拥有成千上万节点的大集群上,都能够很好地应用。...编程实践证明MPI的可扩展性非常好,其应用范围从几个机器的小集群到工业应用的上万节点的工业级集群。MPI已在Windows上、所有主要的UNIX/Linux工作站上和所有主流的并行机上得到实现。

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苹果Airplay2学习

一个进程可以有很多线程,每条线程并行执行不同的任务。 在多核或多CPU,或支持Hyper-threading的CPU上使用多线程程序设计的好处是显而易见,即提高了程序的执行吞吐率。...在单CPU单核的计算机上,使用多线程技术,也可以把进程中负责I/O处理、人机交互而常被阻塞的部分与密集计算的部分分开来执行,编写专门的workhorse线程执行密集计算,从而提高了程序的执行效率。...在高并发和高性能计算应用场景中,当客户对带宽和时延都有较高的要求时,可以采用 IB 组网:前端和后端网络均采用 IB 组网,或前端网络采用 10Gb 以太网,后端网络采用 IB。...在 HPC 领域,并行应用程序通常基于 MPI 开发。因此要优化 HPC 应用程序,了解 MPI 实现的特性是非常关键的。...MPI 通信协议 MPI 通信协议大体可以分为两类:Eager 协议与 Rendezvous 协议。 Eager 协议:该模式下发送进程将主动发送信息到接收进程,而不会考虑接受进程是否有能力接受信息。

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    IOR中文文档

    一个更好的选择是让每个节点上的MPI进程只读取它们没有写入的数据。比如说。在一个每节点四个进程的测试中,将MPI进程与块的映射转移四次,使每个节点N读取节点N-1写入的N-1节点写入的数据。...损失性能,因为当你的基准程序开始为自己分配内存时,内核会试图驱逐页面。自己使用的内存时,你不会因为内核试图驱逐页面而损失性能。...(默认:0) 当>0时,对所有迭代使用相同的种子 当<0时,每次迭代使用不同的种子 quitOnError - 在checkWrite或checkRead中遇到错误时,显示当前错误,然后 停止执行。...在文件上执行stat()或MPI_File_get_size(),并将其和其他文件进行比较。对文件进行stat()或MPI_File_get_size(),并与传输的总数据量进行比较。...由于IOR是用8字节长的长条形数据工作的,所以写入的偶数长条形数据 包含一个32位的MPI任务号和一个32位的时间戳。

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    TACO云原生最佳实践

    TACO云原生环境安装版本本次实践环境,采用腾讯云TKE,其中TKE 版本:v1.18(TKE 1.22暂不支持mpi-operator)节点:GN10X.2XLARGE40 * 4节点OS:tencentos.../meminfo | grep HugePages_Total执行以下命令,显示显卡数量的配置文件大于1,即为成功;其中,配置文件数量等于单机GPU数量ls -l /usr/local/tfabric/...tools/config/ztcp*.conf图片镜像制作本次实践程序,采用Horovod基于随机数据的分布式训练benchmark脚本。...当Batch-Size设置为16时,VGG模型下TACO HARP和LightCC优化对比效果提升明显,如下图所示:图片图片ResNet50模型,16 Batch-Size采用如下命令,分别在TACO-bench...实践过程证明,TACO对于通信占比大的训练程序,具有明显的训练加速效果,实现云上AI场景模型训练降本增效。

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    Intel:统一内存架构(UMF)

    统一内存架构 UMF 提出 目标:统一异构内存分配和资源发现的路径,适用于高级运行时(如SYCL、OpenMP、统一运行时、MPI、oneCCL等)以及外部库/应用程序。...按字(Word)对齐: 字通常是16位(2字节)或32位(4字节)等。按字对齐要求数据的起始地址是字长的倍数。 例如,32位系统通常要求数据以4字节对齐。...按特定类型对齐: 某些特定的数据类型(例如浮点数类型或结构体)可能有其自己的对齐要求。例如,某些平台要求结构体的成员以某个字节边界对齐,通常通过编译器提供的alignas关键字来指定。...内存池 是 池管理器 和 内存提供者 的结合: 内存提供者 执行实际的内存分配(粗粒度分配)。 堆管理器 管理池并处理细粒度的 malloc/free 请求。...示例: 由 OpenMP/SYCL 分配的内存被 MPI 用于扩展(scale-out)。UMF 可以提供以下信息: 是否是操作系统管理的内存,还是由 GPU 驱动程序管理的内存。

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    UC Berkeley提出新型分布式执行框架Ray:有望取代Spark

    译者|马卓奇 编辑|Natalie AI 前线导读:下一代人工智能应用程序需要不断地与环境交互,并从这些交互中学习。...虚线表示集群中的节点数。曲线显示新任务(青色)和重新执行任务(红色)的吞吐量,到 210s 时,越来越多的节点加回到系统,Ray 可以完全恢复到初始的任务吞吐量。 从 actor 失败中恢复。...MPI 和 Ray 实现 PPO 算法在 Humanoid v1 任务上达到 6000 分所需时间对比。 用 Ray 实现的 PPO 算法超越了特殊的 MPI 实现,并且使用 GPU 更少。...除此之外,每个任务的存储谱系需要执行垃圾回收策略,以在 GCS 中限制存储成本,这个功能目前正在开发中。 当 GCS 的消耗成为瓶颈时,可以通过增加更多的碎片来扩展全局调度器。...为了提供减载支持,Ray 可能会采用 SEDA 架构,这样当一次性提交太多任务时,系统就不会突然停转。

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    Redisbook学习笔记(1)字典(3

    渐进式rehash 在上一节,我们了解了字典的rehash 过程,需要特别指出的是,rehash 程序并不是在激活之 后就马上执行直到完成的,而是分多次、渐进式地完成的。...因为字典会保持哈希表大小和节点数的比率在一个很小的范围内,所以每个索引上的节点数量 不会很多(从目前版本的rehash 条件来看,平均只有一个,最多通常也不会超过五个),所以 在执行操作的同时,对单个索引上的节点进行迁移...在执行添加操作时,新的节点会直接添加到ht[1] 而不是ht[0] ,这样保证ht[0] 的节 点数量在整个rehash 过程中都只减不增。...used = dictSize(dict); // 当哈希表的大小大于DICT_HT_INITIAL_SIZE // 并且字典的填充率低于REDIS_HT_MINFILL 时 // 返回1 return...当字典用于实现哈希键的时候,每次从字典中删除一个键值对,程序就会执行一次 htNeedsResize 函数,如果字典达到了收缩的标准,程序将立即对字典进行收缩; .

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    Redis的设计与实现(6)-压缩列表

    . zllen uint16_t 2 字节 记录了压缩列表包含的节点数量: 当这个属性的值小于 UINT16_MAX (65535)时, 这个属性的值就是压缩列表包含节点的数量; 当这个值等于 UINT16...如果前一节点的长度大于等于 254 字节, 那么 previous_entry_length 属性的长度为 5 字节: 其中属性的第一字节会被设置为 0xFE (十进制值 254), 而之后的四个字节则用于保存前一节点的长度...如果前一节点的长度大于等于 254 字节, 那么 previous_entry_length 属性需要用 5 字节长的空间来保存这个长度值...., 就不会对性能造成任何影响: 比如说, 对三五个节点进行连锁更新是绝对不会影响性能的; 因为以上原因, ziplistPush 等命令的平均复杂度仅为 O(N) , 在实际中, 我们可以放心地使用这些函数...O(1) ziplistLen 返回压缩列表目前包含的节点数量。 节点数量小于 65535 时 O(1) , 大于 65535 时 O(N) 。

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    Mercury为高性能计算启用远程过程调用(RPC)

    虽然 DART 未定义为显式 RPC 框架,但它允许使用客户端/服务器模型从计算节点上运行的应用程序传输大量数据 HPC 系统到本地存储或远程位置,以实现远程应用程序监控、数据分析、代码耦合和数据归档。...通过这种方式,从应用程序计算节点到专用节点的昂贵数据 I/O 和流操作被卸载,并允许应用程序在数据传输的同时进行。...通过使用这种机制,客户端不会被阻塞,并且服务器可以在每次发出意外接收时获取已发布的新消息。 预期消息和意外消息之间的另一个区别是意外消息可以从任何远程源到达,而预期消息需要知道远程源。...出于效率和资源消耗的原因,这些消息的大小受到限制(通常为几千字节)。...流水线批量数据传输流水线传输是一个典型的用例,当人们想要重叠通信和执行时。 在我们描述的架构中,请求处理大量数据会导致从 RPC 客户端向 RPC 服务器发送 RPC 请求以及批量数据传输。 A.

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    文件系统基准测试应用IOR-简介

    IOR 使用 MPI 进行进程同步 - 通常,HPC 集群中的多个节点上会并行运行多个 IOR 进程。作为用户空间基准测试应用程序,它适用于比较不同文件系统的性能。...例如,如果我们运行一个四节点 IOR 测试,总共写入 16 GiB:$ mpirun -n 64 ....IOR 提供了-C选项 ( reorderTasks) 来执行此操作,它强制每个 MPI 进程读取其相邻节点写入的数据。使用此选项运行 IOR 可提供更可靠的读取性能:$ mpirun -n 64 ....话虽如此,它生成的 I/O 模式旨在展示峰值性能,而不是反映实际应用程序可能尝试执行的操作,因此,在很多情况下,使用 IOR 测量 I/O 性能并不总是最佳选择。...,不会因为内核试图驱逐页面而损失性能。

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    Redis对象底层数据结构实现概述

    当扩展后的字符串实际占用空间小于1M,同时会分配多一倍的字符串实际占用空间,当扩展后的字符串实际占用空间大于等于1M,同时会分配额外的1M空间。...带链表长度计数器:程序使用list结构的len属性来对list持有的链表节点进行计数,程序获取链表中节点数量的复杂度为O(1)。...当前包含的键值对数量(也即是ht0.used属性的值): 如果执行的是扩展操作,那么ht1的大小为第一个大于等于ht0.used*2的2^n(2的n次方幂); 如果执行的是收缩操作,那么ht1的大小为第一个大于等于...在rehash进行期间,每次对字典执行添加、删除、查找或者更新操作时,程序除了执行指定的操作以外,还会顺带将ht0哈希表在rehashidx索引上的所有键值对rehash到ht1,当rehash工作完成之后...如果前一节点的长度大于等于254字节,那么previous_entry_length属性的长度为5字节:其中属性的第一字节会被设置为0xFE(十进制值254),而之后的四个字节则用于保存前一节点的长度。

    1.1K40

    深入iOS系统底层之函数调用

    这里的结构体的尺寸分为:小于等于8字节、小于等于16字节、大于16字节三种。而结构体成员类型组成则分为:全部都是常规数据类型、全部都是浮点数据类型(不包括long double)、以及混合类型三种。...2. arm32位体系下的参数传递规则 整个arm32位体系下的参数传递和参数返回都不会用到浮点寄存器。对于大于4字节的基本类型则会拆分为两部分依次保存到连续的两个寄存器中。...这里的结构体的尺寸分别是考虑小于等于8字节,小于等于16字节,大于16字节。...这里的结构体的尺寸分为:小于等于8字节,小于等于16字节,大于16字节。而结构体成员类型则分为:全部都是非浮点数据成员、全部都是浮点数据成员(不包括 long double)、以及混合类型的成员。...这里的结构体的尺寸分别是考虑小于等于8字节,小于等于16字节,大于16字节。

    1.3K30

    Redis对象底层数据结构实现概述

    当扩展后的字符串实际占用空间小于1M,同时会分配多一倍的字符串实际占用空间,当扩展后的字符串实际占用空间大于等于1M,同时会分配额外的1M空间。...带链表长度计数器:程序使用list结构的len属性来对list持有的链表节点进行计数,程序获取链表中节点数量的复杂度为O(1)。...ht[0]当前包含的键值对数量(也即是ht[0].used属性的值): 如果执行的是扩展操作,那么ht[1]的大小为第一个大于等于ht[0].used*2的2^n(2的n次方幂); 如果执行的是收缩操作...在rehash进行期间,每次对字典执行添加、删除、查找或者更新操作时,程序除了执行指定的操作以外,还会顺带将ht[0]哈希表在rehashidx索引上的所有键值对rehash到ht[1],当rehash...如果前一节点的长度大于等于254字节,那么previous_entry_length属性的长度为5字节:其中属性的第一字节会被设置为0xFE(十进制值254),而之后的四个字节则用于保存前一节点的长度。

    1.9K31

    python mpi4py(并行编程 23)

    消息传递指的是并行执行的各个进程拥有自己独立的堆栈和代码段,作为互不相关的多个程序独立执行,进程之间的信息交互完全通过显示地调用通信函数来完成。...2.MPI执行模型 并行程序是指一组独立、同一的处理过程; 所有的进程包含相同的代码; 进程可以在不同的节点或者不同的计算机; 当使用Python,使用n个Python解释器; mpirun -np...2.1 MPI基本概念 rank:给予每个进程的id; 可通过rank进行查询; 根据rank,进程可以执行不同的任务; Communicator:包含进程的群组; mpi4py中基本的对象,通过它来调用方法...,任意的Python对象转换为字节流; 当接收消息时,字节流被转换为Python对象; Send(data,dest,tag),Recv(data,source,tag),连续型数组,速度快; send...的工作方式是每个进程都会执行所有的代码,每个进程都会执行scatter这个指令,但是只有root进程执行它的时候,它才兼备发送者和接收者的身份(root进程也会得到数据它自己的那份数据),对于其他进程来说

    1.6K40

    MPI消息传递接口协议和硬件卸载

    它是一个函数库,程序员可以从 C、C++ 或 Fortran 代码中调用它来编写并行程序。使用 MPI,可以动态创建 MPI 通信器,并让多个进程同时在集群的不同节点上运行。...每个进程都有一个唯一的 MPI 等级(RANK)来标识它,它有自己的内存空间,并且独立于其他进程执行。进程通过传递消息来交换数据,从而相互通信。...当程序任务被划分为小块并在进程之间分配这些块时,就会发生并行性,其中每个进程处理其部分Rendezvous Offloads: 约会消息卸载envelope: 信封, MSG消息包含信封和数据, 信封包含标签...这种重叠功能使 CPU 能够在适配器收集远程数据的同时执行应用程序的计算任务。ConnectX-5 IC 中提供了此功能在 MPI 中,发送/接收操作通过通常由标签、通信器和源组成的包络进行标识。...适配器将处理 MPI 消息并执行标签匹配。如果找到匹配的缓冲区,消息将直接分散到用户的缓冲区。如果没有找到匹配的缓冲区,消息将被分散到通用缓冲区中,并被传递到SW以完成对匹配列表的其余部分的标签匹配。

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    Redis数据结构详解(4)-为了节约内存的数据结构(压缩列表ziplist)

    ;而当桶中元素降到6时又会转换回链表。...:4字节,用来记录压缩列表表尾节点(最后一个entry)距起始地址有多少字节,即偏移字节数。 :2字节,记录了包含的节点数量,即entry的个数。...当entry个数小于2^16-1(65535)时,这个属性值就是压缩列表包含的节点个数;而当这个值等于2^16-1时(该字段只有2字节,16bit,即能表示的最大值,所有位数都为1),节点数量需要遍历整个压缩列表才能得出...前一个节点长度小于2^8-2(254)字节时,那么该属性长度为1字节,前节点的长度就保存在这一个字节中;如果前一个节点长度大于等于254字节,那么该属性长度为5字节,第1字节固定为0xFE(十进制254...阈值是254字节,假如我们的节点都是250字节到253字节;那么当我们添加一个长度大于254字节的新节点时,就会引起“蝴蝶效应”。

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