Méthodes In-Situ et In-Transit : vers un continuum entre les applications interactives et offline à grande échelle.

Matthieu Dreher 1
1 MOAIS - PrograMming and scheduling design fOr Applications in Interactive Simulation
Inria Grenoble - Rhône-Alpes, LIG - Laboratoire d'Informatique de Grenoble
Résumé : Les simulations parallèles sont devenues des outils indispensables dans de nombreux domaines scientifiques. La puissance de calcul de ces machines n'a cessé de monter permettant ainsi le traitement de simulations de plus en plus imposantes. En revanche, les systèmes d'I/O nécessaires à la sauvegarde des données produites par les simulations ont suivit une croissance beaucoup plus faible. Actuellement déjà, il est difficile pour les scientifiques de sauvegarder l'ensemble des données désirées et d'avoir suffisamment de puissance de calcul pour les analyser par la suite. Ces données sont pourtant une des clés vers des découvertes scientifiques majeures. Les traitements in-situ sont une solution prometteuse à ce problème. Le principe est d'effectuer des analyses alors que la simulation est en cours d'exécution et que les données sont encore en mémoire. Cette approche permet d'une part d'éviter le goulot d'étranglement au niveau des I/O mais aussi de profiter de la puissance de calcul offerte par les machines parallèles pour effectuer des traitements lourds. Dans cette thèse, nous proposons d'utiliser le paradigme du dataflow pour permettre la construction d'applications in-situ complexes asynchrones. Pour cela, nous utilisons l'intergiciel FlowVR permettant de coupler des codes parallèles hétérogènes en formant un graphe. Nous proposons une approche avec suffisamment de flexibilité pour permettre plusieurs stratégies de placement des processus d'analyses que cela soit sur les nœuds de la simulation, sur des cœurs dédiés ou des nœuds dédiés. De plus, les traitements in-situ peuvent être exécutés de manière asynchrone permettant ainsi un faible impact sur les performances de la simulation. Pour démontrer la flexibilité de notre approche, nous nous sommes intéressés au cas à la dynamique moléculaire et plus particulièrement Gromacs, un code de simulation de dynamique moléculaire couramment utilisé par les biologistes pouvant passer à l'échelle sur plusieurs milliers de coeurs. En étroite collaboration avec des experts du domaine biologique, nous avons construit plusieurs applications pour évaluer les performances et la flexibilité de notre approche.
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Thèse
Calcul parallèle, distribué et partagé [cs.DC]. Collège des Ecoles Doctorales de l'Université Grenoble Alpes, 2015. Français
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Contributeur : Matthieu Dreher <>
Soumis le : mercredi 31 août 2016 - 21:57:29
Dernière modification le : jeudi 11 janvier 2018 - 01:48:47
Document(s) archivé(s) le : vendredi 2 décembre 2016 - 00:54:36

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Matthieu Dreher. Méthodes In-Situ et In-Transit : vers un continuum entre les applications interactives et offline à grande échelle.. Calcul parallèle, distribué et partagé [cs.DC]. Collège des Ecoles Doctorales de l'Université Grenoble Alpes, 2015. Français. 〈tel-01358477〉

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