HPC rechnet sich ::: Wissens- & Technologietransfer

GASPI
Global Address Space Programming Interface

Überblick
Beschreibung
Die Entwicklung von paralleler Software erfolgt heute hauptsächlich basierend auf dem MPI Standard, der 1994 etabliert wurde und seither die Entwicklung dominiert hat. Bei der Anpassung von paralleler Software an die aktuelle Hardwareentwicklung, die im Wesentlichen von höheren Core-Zahlen pro CPU und heterogenen Systemen dominiert wird, zeigen sich wesentliche Schwächen von MPI, die einer Skalierbarkeit von Anwendungen auf heterogenen Multicore-Systemen entgegen stehen. Verursacht durch die Hardware-Entwicklung und der Zielsetzung einer Skalierbarkeit zu immer höheren CPU-Zahlen ergeben sich neue Anforderungen an Programmiermodelle in Bezug auf ein flexibles Threadmodell, asynchrone Kommunikation sowie den Umgang mit Speichersubsystemen unterschiedlicher Bandbreite und Latenz. Diese auch als Multicore Challenge betitelte Herausforderung an die Softwareindustrie stimuliert die Entwicklung neuer Programmiermodelle und Programmiersprachen und führt zu neuen Herausforderungen an die mathematische Modellierung, die Algorithmen sowie deren Umsetzung in Software.

Der PGAS (Partitioned Global Address Space) Ansatz bietet dem Entwickler dabei einen abstrakten gemeinsamen Adressraum, der die Programmierung erleichtert. Gleichzeitig bietet dieser Ansatz Datenlokalität, ein Thread-basiertes Programmiermodell und ein asynchrones Kommunikationsmodell. Ziel des GASPI Projektes ist es aus dem PGAS-API (GPI) des Fraunhofer ITWM ein für die breite HPC-Community geeignetes Programmierwerkzeug zu entwickeln und durch die Definition eines Standards eine verlässliche Basis für zukünftige Entwicklungen zu schaffen. Weiterhin soll eine Implementierung des Standards als hochportable OpenSource-Bibliothek erfolgen. Der Standard wird auch Schnittstellen zur Performance Analyse definieren, wofür im Projekt Werkzeuge entwickelt werden. Die Evaluierung der Bibliotheken erfolgt durch die parallele Neuimplementierung industrieller Anwendungen bis zur Produktionsreife.
Kontakt / Ansprechpartner

Dr. Christian Simmendinger

Organisatorischer Kontakt

T-Systems Solutions for Research GmbH
Germany