Implementação e Avaliação do Controlador de Protocolos do NCP2

  • Rodrigo dos Santos UFRJ
  • Malena Hor-Meyll UFRJ
  • Marcelo De Maria UFRJ
  • Raquel Pinto UFRJ
  • Lauro Whately UFRJ
  • Ricardo Bianchini UFRJ
  • Claudio L. Amorim UFRJ

Resumo


O computador paralelo NCP2 em desenvolvimento na COPPE/UFRJ provê suporte de hardware para a implementação de sistemas de memória compartilhada distribuída eficientes. O primeiro protótipo do NCP2 encontra-se em fase de depuração no momento, mas já nos permite avaliar os componentes principais do hardware que projetamos. Experimentos preliminares com o protótipo identificaram que nosso hardware não explora o paralelismo intrínseco de operações com diffs extensivamente. Assim, nesse trabalho apresentamos os detalhes do hardware do protótipo e uma proposta de hardware adicional especializado para o tratamento de diffs: o Gerente de Diff Dinâmico (GDD). A arquitetura do GDD baseia-se em uma estrutura de pipeline com fluxo de dados recursivo e sua implementação em FPGAs está sendo atualmente estudada. Nesse trabalho apresentamos também um modelo analítico que sugere que o GDD fomecerá ganhos de desempenho significativos ao NCP2. Mais especificamente, em comparação aos tempos atuais do controlador de protocolos do NCP2, o GDD permitirá ganhos de desempenho entre 37 e 76%. Por isso, concluímos que na próxima versão do NCP2, o controlador de protocolos deve ser composto pela dupla: Processador RISC + GDD.

Referências

C. L. Amorim. R. Bianchini, G. Silva, R. Pinto, M. Hor-Meyll, M. De Maria, L. Whately, and J. Barros Jr. A Segunda Geração de Computadores de Alto Desempenho da COPPE/UFRJ. Anais do VIII SBAC-PAD, 1996.

C. Amza, A. Cox. S. Dwarkadas, H. Lu, R. Rajamony, W. Yu, and W. Zwaenepoel. TreadMarks: Shared Memory Computing on Networks of Workstations. IEFF Computer, 29(2), Feb 1996.

C. Amza. A. Cox, S. Dwarkadas, and W. Zwaenepoel. Software DSM Protocols that Adapt Between Single Writer and Multiple Writer. In Proceedings of The 3rd International Symposium on High-Performance Computer Architecture, February 1997.

N. J. Boden, D. Cohen, R.E., Felderman, A.B. Kulawik, C. L. Seitz, J.N. Seizovic, and W. Su. Myrinet - A Gigabit-per-Second Local-Area Network. ry 1995. IEEE Micro, February 1995.

R. Bianchini, L. I. Kontothanassis, R. Pinto, M. De Maria, M. Abud, and C. I. Amorim. Hiding Communication Latency and Coherence Overhead in Software DSMs. In ASPLOS7, pages 198-209, October 1996.

B. N. Bershad, M. J. Zekauskas, and W. A. Sawdon. The Midway Distributed Shared Memory System. In Proc. of the IEEE COMPCON’93 Conference, Feb 1993.

J.B. Carter. J. K. Bennett, and W. Zwaenepoel. Implementation and Performance of Munin. In Proc. of the 13th Symposium on Operating Systems Principles, Oct 1991.

Intel. i960 Ix Microprocessor User’s Manual, 1995.

P. Keleher, A. L. Cox, and W. Zwaenepoel. Lazy Release Consistency for Software Distributed Shared Memory. In Proceedings of the 19th Annual International Symposium on Computer Architecture, pages 13-21, May 1992.

P. Keleher. The Relative Importance of Concurrent Writers and Weak Consistency Models. In Proceedings of the 16th International Conference on Distributed Computing Systems, May 1996.

L. R. Monnerat and R. Bianchini, ADSM: A Hybrid DSM Protocol that Efficiently Adapts to Sharing Patterns. Tech. Report ES-425/97, COPPE Systems Engineering, Federal University of Rio de Janeiro, March 1997.

S. Mazor and P. Langstraat. A Guide do VHDL. Kluwer Academic Publishers, 1993.

D. Mosberger. Memory Consistency Models. Operating Systems Review, pages 18-26, January 1993.

Motorola. PowerPC 604 RISC Microprocessor User's Manual, 1994.

C.B. Seidel, R. Bianchini, and C.L. Amorim. The Affinity Entry Consistency Protocol. In Proc. of the International Conference on Parallel Processing, 1997.

G. Silva, M. Hor-Meyll, M. De Maria, R. Pinto, L. Whately, J. Barros Jr., R. Bianchini, and C. L. Amorim. O Hardware do Computador Paralelo NCP2 da COPPE/UFRJ. Relator Tecnico ES-394/96, COPPE Sistemas, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Junho 1996.

L. Whately. R. Pinto, G. Silva, M. Hor-Meyll, M. De Maria, J. Barros Jr., R. Bianchini, and C.L. Amorim. O Software do Computador Paralelo NCP2 da COPPE/UFRJ. Relatorio Tecnico ES-395/96, COPPE Sistemas, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Junho 1996.
Publicado
07/10/1997
Como Citar

Selecione um Formato
SANTOS, Rodrigo dos; HOR-MEYLL, Malena; DE MARIA, Marcelo; PINTO, Raquel; WHATELY, Lauro; BIANCHINI, Ricardo; AMORIM, Claudio L.. Implementação e Avaliação do Controlador de Protocolos do NCP2. In: INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON COMPUTER ARCHITECTURE AND HIGH PERFORMANCE COMPUTING (SBAC-PAD), 9. , 1997, Campos do Jordão/SP. Anais [...]. Porto Alegre: Sociedade Brasileira de Computação, 1997 . p. 93-106. DOI: https://doi.org/10.5753/sbac-pad.1997.22618.