SFB 393: Numerische Simulation auf massiv parallelen Rechnern
Teilprojekt B8: Parallelisierung irregulärer numerischer Algorithmen
Die Klasse der irregulären Algorithmen umfaßt Anwendungen mit dünnbesetzten, blockstrukturierten oder bei adaptiven Verfahren auch zeitlich variierenden Datenstrukturen sowie Anwendungen mit unregelmäßigen, laufzeitabhängigen Berechnungs- und Kontrollstrukturen. Ziel des Projektes ist es, die Parallelisierung verschiedener irregulärer Anwendungsalgorithmen insbesondere hinsichtlich der Möglichkeiten zur effizienten Realisierung der laufzeitabhängigen Komponenten auf Rechnern mit verteiltem Speicher und verschiedenen heterogenen parallelen Plattformen zu untersuchen.
Insbesondere werden folgende Themen bearbeitet:- Task Pool Teams
- Kommunikations- und Datenverwaltungsschicht
Task Pool Teams
Task Pool Teams bilden das Task Pool Konzept auf verteilten Speicher ab und wurden insbesondere für den Einsatz auf SMP-Clustern entwickelt. Basierend auf den breitgestellten asynchronen Kommunikationsroutinen und realisierten Task Pool Varianten wurde ein automatischer, mehrstufiger Lastbalancierungsmechanismus integriert. Task Pool Teams eignen sich insbesonder für irreguläre Algorithmen mit sehr starker Dateninteraktion und wurden bereits zur parallelen Umsetzung des hierarchischen Radiosity Verfahrens und zur Simulation von Diffusionsprozessen auf Sierpinski-Teppichen in Kooperation mit der Arbeitsgruppe von Prof. Hoffmann (Institut für Physik, TU-Chemnitz) eingesetzt.
Datenverwaltungs- und Kommunikationsschicht
Zur Unterstützung der parallelen Implementierung adaptiver Finiter Elemente Methoden (FEM) auf verteiltem Speicher wurde eine Datenverwaltungs- und Kommunikationsschicht realisiert und in Kooperation mit der Arbeitsgruppe von Prof. A. Meyer (Fakultät für Mathematik, TU-Chemnitz) zur Implementierung einer adaptiven 3-dimensionalen FEM herangezogen. Zur Minimierung des Kommunikationsoverheads unterstützt die Datenverwaltungsschicht duplizierte Datenstrukturen, die die effiziente Identifikation von im Speicherbereich verschiedener Prozesse befindlichen Duplikaten ermöglichen. Das Kommunikationsmodul stellt Funktionen zum optimierten Datenaustausch zur Verfügung und verwendet hierfür Informationen der Datenverwaltungsschicht.
Mitarbeiter
Fakultät für Informatik, Technische Universität Chemnitz
Prof. Dr. Gudula Rünger
Judith Hippold
Dr. Michael Schwind