izvor podataka: poirot

Naziv

Skalabilni algoritmi visokih performansi za buduće heterogene distribuirane računalne sustave

Scalable high-performance algorithms for future heterogeneous distributed computer systems

Opis projekta

Heterogeni i distribuirani računalni sustavi danas se sve češće koriste kako bi se ubrzalo rješavanje najzahtjevnijih računalnih problema te omogućilo rješavanje do sada nerješivih problema. Današnji trend pokazuje da je od 500 najjačih računala na svijetu njih čak 133 heterogeno, tj. uz klasične procesore (CPU) opremljeni su i računalnim akceleratorima, najčešće grafičkim procesorima opće namjene (GPU). Također, predviđa se da će buduća exascale računala, računala koja će moći izvršavati više od 10^18 računskih operacija u sekundi, biti temeljena na računalnim akceleratorima. Zbog svoje heterogenosti, razvoj efikasnih i skalabilnih algoritama i aplikacija koje postižu vrlo visoke performanse na takvim sustavima je od presudne važnosti za daljnji razvoj znanosti. Cilj ovog projekta je razviti nove metode te unaprijediti postojeće algoritme numeričke linearne algebre za izvršavanje na velikim distribuiranim heterogenim računalnim sustavima uz postizanje vrlo visokih performansi. Glavni pravci istraživanja su povećati skalabilnost algoritama (s obzirom na veličinu problema i količinu računalnih resursa), smanjiti komunikaciju između pojedinih procesnih jedinica te efikasno iskoristiti kompleksnu memorijsku hijerarhiju heterogenih sustava. Nadalje, istražit će se modeli optimizacije parametara računalnih programa, s obzirom na arhitekturu pojedinog računalnog sustava, u svrhu skraćivanja vremena izvršavanja. Konačno, rezultati istraživanja primijenit će se za rješavanje velikih stvarnih računalnih problema iz drugih područja znanosti kao što su računalna kemija, fizika materijala i molekularna medicina, te tako unaprijediti i ubrzati njihov znanstveni rad. Projekt će pridonijeti razvoju tehnika i metoda za efikasniju paralelizaciju i optimizaciju algoritama za buduće heterogene i distribuirane računalne sustave, te će osnažiti istraživanja iz područja računarstva visokih performansi na Institutu Ruđer Bošković i u Republici Hrvatskoj.

Heterogeneous and distributed systems are nowadays increasingly being used to speed up the solution of the complex computational problems and to solve, so far, unsolvable ones. Today's trend shows that from the top 500 most powerful supercomputers in the world, 133 are already heterogeneous, that is, along with the traditional processors (CPUs) they are also equipped with accelerators, mostly graphical processing units (GPUs). It is expected that the future exascale computers, i.e. computers capable of performing more than 10^18 operations per second, will be based on the accelerators. Because of their high heterogeneity, the development of efficient and scalable algorithms and applications, achieving high utilization of such systems, is of the uttermost importance. The goal of this project is to develop new methods and to improve the existing algorithms of numerical linear algebra that will be capable of exploiting large heterogeneous systems while attaining very high performance. The main lines of the research are to increase the scalability of the algorithms (increased problem size and the number of computational resources), to reduce the communication overhead, and to exploit the complex memory hierarchies of the heterogeneous systems. Furthermore, new models for optimizing the parameters of algorithms will be explored concerning the architecture of the underlying computer system, to reduce the total execution time. Finally, the obtained research results will be applied in solving large, real-world computational problems arising in other fields of science, such as computational chemistry, material physics, and molecular medicine, and thus improve and accelerate their future research. The project will contribute to efficient parallelization and optimization of the algorithms for future heterogeneous and distributed systems, and will strengthen the research in the field of high-performance computing at the Ruder Boskovic Institute and the Republic of Croatia.

Ključne riječi

računarstvo visokih performansi, skalabilni algoritmi, paralelno računarstvo, GPU programiranje, heterogeno računarstvo, optimizacija

high-performance computing, scalable algorithms, parallel computing, GPU programming, heterogeneous computing, optimisation

Znanstveno-istraživački projekti

HybridScale

UIP-2020-02-4559

18.01.2021

17.01.2026

nije evidentirano

HRK 1.578.320,00

Podaci o financiranjima

Podaci o institucijama

Podaci o osobama