Otimizando a Implementação Multi-GPU do Método Fletcher através da Paralelização Eficiente na Computação e Comunicação de Dados

• Pedro H. C. Rigon UFRGS
• Brenda S. Schussler UFRGS
• Cristiano A. Künas UFRGS
• Arthur F. Lorenzon UFRGS
• Alexandre Carissimi UFRGS
• Philippe O. A. Navaux UFRGS

DOI: https://doi.org/10.5753/eradrs.2024.238666

Resumo

Este estudo explora a otimização de um sistema Multi-GPU para a aplicação do Método de Fletcher na exploração geofísica visando aprimorar as aplicações que envolvem esse tipo de modelagem. Com a crescente disponibilidade de várias GPUs em servidores de alto desempenho, nosso foco é otimizar a implementação multi-GPU do Método Fletcher, possibilitando a computação e comunicação de dados de forma paralela. Essa abordagem não apenas assegura uma resolução eficiente da Equação Diferencial Parcial que modela a propagação de ondas sísmicas, mas também aprimora a eficiência global no processamento através da redução do overhead de comunicação, resultando em uma redução de até 40% no EDP (Energy-Delay Product).

Referências

Liu, G.-F., Meng, X.-H., Yu, Z.-J., and Liu, D.-J. (2019). An efficient scheme for multi-GPU TTI reverse time migration. Applied Geophysics, 16(1):56–63.

Navaux, P. O. A., Lorenzon, A. F., and da Silva Serpa, M. (2023). Challenges in High-Performance Computing. Journal of the Brazilian Computer Society, 29(1):51–62.

Pearson, C., Hidayetoğlu, M., Almasri, M., Anjum, O., Chung, I.-H., Xiong, J., and Hwu, W.-M. W. (2020). Node-aware stencil communication for heterogeneous supercomputers. In 2020 IEEE International Parallel and Distributed Processing Symposium Workshops (IPDPSW), pages 796–805. IEEE.

Rigon, P. H., Schussler, B. S., Padoin, E. L., Lorenzon, A. F., Carissimi, A., and Navaux, P. O. (2023). Towards a Multi-GPU Implementation of a Seismic Application. In Latin American High Performance Computing Conference, pages 146–159. Springer.