NAS Parallel Benchmarks

NAS Parallel Benchmarks

Тип	промышленный бенчмарк
Разработчик	NASA Advanced Supercomputing Division
Написана на	Фортран, Си
Первый выпуск	1991 (1991)
Аппаратная платформа	кросс-платформенная
Последняя версия	3.3.1
Сайт	http://www.nas.nasa.gov/Software/NPB/

NAS Parallel Benchmarks — множество тестов производительности нацеленных на проверку возможностей высокопараллельных суперкомпьютеров. Они разработаны и поддерживаются в NASA Advanced Supercomputing (NAS) Division (ранее NASA Numerical Aerodynamic Simulation Program), расположенном в NASA Ames Research Center.

История

Истоки

Более ранние, чем NPB, пакеты тестовых программ, такие как Livermore loops, LINPACK Benchmark и NAS Kernel Benchmark Program, были ориентированны на векторные компьютеры. Они часто страдали от неадекватностей, включая ограничения, связанные с настройкой наведённого параллелизма и недостаточные размеры проблем, которые не соответствовали параллельным системам. Также плохо для них подходили и промышленные приложения, работающие в режиме оценки производительности, из-за большой стоимости портирования их на параллельную систему и невозможности автоматического их распараллеливания на большие системы.

Тесты

В версии 3.3 пакет NPB 3.3 включает в себя 11 тестов.

Тест	Полное название[1]	Версия появления	Описание[1]	Замечания
MG	MultiGrid — множественная сетка	NPB 1[1]	Аппроксимация решения трехмерного дискретного уравнения Пуассона при помощи V-циклового многосеточного метода
CG	Conjugate Gradient — сопряженный градиент		Приближение к наименьшему собственному значению большой разреженной симметричной положительно определенной матрицы с использованием inverse iteration вместе с методом сопряженных градиентов в качестве подпрограммы для решения СЛАУ
FT	Fast Fourier Transform — Быстрое преобразование Фурье		Решение трехмерного уравнения в частных производных при помощи Быстрого преобразования Фурье (FFT)
IS	Integer Sort — сортировка целых		Сортировка малых целых чисел при помощи карманной сортировки[2]
EP	Embarrassingly Parallel — Чрезвычайно параллельный		Генерация независимых нормально распределенных случайных величин при помощи en:Marsaglia polar method
BT	Block Tridiagonal		Решает синтетическую систему нелинейных диф. уравнений в частных производных (3-хмерная система уравнений Навье-Стокса для сжимаемой жидкости или газа), используя три алгоритма: блочная трехдиагональная схема с методом переменных направлений (BT), скалярная пятидиагональная схема (SP) и метод симметричной последовательной верхней релаксации (алгоритм SSOR, задача LU).	У теста BT есть подтип с большой интенсивностью ввода-вывода[3] Все три версии теста имеют мультизонные варианты[4]
SP	Scalar Pentadiagonal[5] — Скалярный пентадиагоналньый
LU	Lower-Upper разложение при помощи симметричного метода Гаусса-Зейделя [5]
UA	Unstructured Adaptive[6] — Неструктурированный Адаптивный	NPB 3.1[7]	Решение уравнения теплопроводности с учетом диффузии и конвекции в кубе. Источник тепла подвижен, сетка нерегулярна и меняется каждые 5 шагов.[8]	* Используется 3D Mortar method
DC	[9]
DT	Data Traffic[7][10] — трафик данных	NPB 3.2[7]	Симуляция обменов данными между узлами-источниками, узлами-обработчиками и узлами-потребителями	Только MPI-версия

Примечания

1. ↑ ^{1 2 3} Weeratunga, D.; Barscz, E.; Barton, J. & Browning, D. (March 1994), "The NAS Parallel Benchmarks", «NAS Technical Report RNR-94-007», NASA Ames Research Center, Moffett Field, CA 
2. ↑ Saphir, W.; van der Wijngaart, R.; Woo, A. & Yarrow, M., "New Implementations and Results for the NAS Parallel Benchmarks 2", «», NASA Ames Research Center, Moffett Field, CA 
3. ↑ Wong, P. & van der Wijngaart, R. (January 2003), "NAS Parallel Benchmarks I/O Version 2.4", «NAS Technical Report NAS-03-002», NASA Ames Research Center, Moffett Field, CA 
4. ↑ van der Wijngaart, R. & Jin, H. (July 2003), "NAS Parallel Benchmarks, Multi-Zone Versions", «NAS Technical Report NAS-03-010», NASA Ames Research Center, Moffett Field, CA 
5. ↑ ^{1 2} van der Wijngaart, R. (October 2002), "NAS Parallel Benchmarks Version 2.4", «NAS Technical Report NAS-02-007», NASA Ames Research Center, Moffett Field, CA 
6. ↑ Feng, H.; van der Wijngaart, F.; Biswas, R. & Mavriplis, C. (July 2004), "Unstructured Adaptive (UA) NAS Parallel Benchmark, Version 1.0", «NAS Technical Report NAS-04-006», NASA Ames Research Center, Moffett Field, CA 
7. ↑ ^{1 2 3} NAS Parallel Benchmarks Changes. NASA Advanced Supercomputing Division. Архивировано из первоисточника 3 мая 2012. Проверено 17 марта 2009.
8. ↑ http://www.exascale.ru/shmem.pdf стр 31
9. ↑ Frumkin, M. & Shabanov, L. (September 2004), "Benchmarking Memory Performance with the Data Cube Operator", «NAS Technical Report NAS-04-013», NASA Ames Research Center, Moffett Field, CA 
10. ↑ Communication Intensive Grid Benchmark DT // NASA Ames, 2004

Ссылки

• NAS Parallel Benchmarks Changes (official website)
• Обзор некоторых пакетов измерения производительности кластерных систем // Ixbt.com, Андрей Сапронов, 22 марта 2004. Раздел "NAS Parallel Benchmarks"