]> AND Private Git Repository - rce2015.git/blobdiff - paper.tex
Logo AND Algorithmique Numérique Distribuée

Private GIT Repository
Merge branch 'master' of ssh://bilbo.iut-bm.univ-fcomte.fr/rce2015
[rce2015.git] / paper.tex
index 8fd9fb4de09be6ab67501ce7f591a104b91bdf3d..1f9b49c8d483e935c75bb544602bf1ed04aeb379 100644 (file)
--- a/paper.tex
+++ b/paper.tex
@@ -96,20 +96,21 @@ performed. With some applications, it is difficult, if not impossible, to build
 accurate performance models. That is why another solution is to use a simulation
 tool which allows us to change many parameters of the architecture (network
 bandwidth, latency, number of processors) and to simulate the execution of such
 accurate performance models. That is why another solution is to use a simulation
 tool which allows us to change many parameters of the architecture (network
 bandwidth, latency, number of processors) and to simulate the execution of such
-applications. We have decided to use SimGrid as it enables to benchmark MPI
-applications.
+applications. The main contribution of this paper is to show that the use of a
+simulation tool (here we have decided to use the SimGrid toolkit) can really
+help developpers to better tune their applications for a given multi-core
+architecture.
 
 
-In this paper, we focus our attention on two parallel iterative algorithms based
+In particular we focus our attention on two parallel iterative algorithms based
 on the  Multisplitting algorithm  and we  compare them  to the  GMRES algorithm.
 on the  Multisplitting algorithm  and we  compare them  to the  GMRES algorithm.
-These algorithms  are used to  solve libear  systems. Two different  variants of
+These algorithms  are used to  solve linear  systems. Two different  variants of
 the Multisplitting are studied: one  using synchronoous  iterations and  another
 the Multisplitting are studied: one  using synchronoous  iterations and  another
-one  with asynchronous iterations. For each algorithm we have  tested different
-parameters to see their influence.  We strongly  recommend people  interested
-by investing  into a  new expensive  hardware  architecture  to   benchmark
-their  applications  using  a simulation tool before.
-
-
-
+one  with asynchronous iterations. For each algorithm we have simulated
+different architecture parameters to evaluate their influence on the overall
+execution time.  The obtain simulated results confirm the real results
+previously obtained on different real multi-core architectures and also confirm
+the efficiency of the asynchronous multisplitting algorithm compared to the
+synchronous GMRES method.
 
 \end{abstract}
 
 
 \end{abstract}
 
@@ -690,32 +691,30 @@ powerful CPU.
 \subsection{Comparing GMRES in native synchronous mode and the multisplitting algorithm in asynchronous mode}
 
 The previous paragraphs  put in evidence the interests to  simulate the behavior
 \subsection{Comparing GMRES in native synchronous mode and the multisplitting algorithm in asynchronous mode}
 
 The previous paragraphs  put in evidence the interests to  simulate the behavior
-of the application before any deployment in a real environment.  We have focused
-the study on analyzing the performance  in varying the key factors impacting the
-results. The study compares the performance  of the two proposed algorithms both
-in  \textit{synchronous mode  }. In  this section,  following the  same previous
-methodology, the  goal is  to demonstrate the  efficiency of  the multisplitting
-method in \textit{ asynchronous mode}  compared with the classical GMRES staying
-in \textit{synchronous mode}.
-
-Note that the interest of using the asynchronous mode for data exchange
-is mainly, in opposite of the synchronous mode, the non-wait aspects of
-the current computation after a communication operation like sending
-some data between nodes. Each processor can continue their local
-calculation without waiting for the end of the communication. Thus, the
-asynchronous may theoretically reduce the overall execution time and can
-improve the algorithm performance.
-
-As stated supra, Simgrid simulator tool has been used to prove the
-efficiency of the multisplitting in asynchronous mode and to find the
-best combination of the grid resources (CPU, Network, input matrix size,
-\ldots ) to get the highest \textit{"relative gain"} (exec\_time$_{GMRES}$ / exec\_time$_{multisplitting}$) in comparison with the classical GMRES time.
+of  the application  before  any  deployment in  a  real  environment.  In  this
+section, following  the same previous  methodology, our  goal is to  compare the
+efficiency of the multisplitting method  in \textit{ asynchronous mode} with the
+classical GMRES in \textit{synchronous mode}.
+
+The  interest of  using  an asynchronous  algorithm  is that  there  is no  more
+synchronization. With  geographically distant  clusters, this may  be essential.
+In  this case,  each  processor can  compute its  iteration  freely without  any
+synchronization  with   the  other   processors.  Thus,  the   asynchronous  may
+theoretically reduce  the overall execution  time and can improve  the algorithm
+performance.
+
+\RC{la phrase suivante est bizarre, je ne comprends pas pourquoi elle vient ici}
+As stated before, the Simgrid simulator tool has been successfully used to show
+the efficiency of  the multisplitting in asynchronous mode and  to find the best
+combination of the grid resources (CPU,  Network, input matrix size, \ldots ) to
+get    the   highest    \textit{"relative    gain"}   (exec\_time$_{GMRES}$    /
+exec\_time$_{multisplitting}$) in comparison with the classical GMRES time.
 
 
 The test conditions are summarized in the table below : \\
 
 
 
 The test conditions are summarized in the table below : \\
 
-% environment
-\begin{footnotesize}
+\begin{figure} [ht!]
+\centering
 \begin{tabular}{r c }
  \hline
  Grid & 2x50 totaling 100 processors\\ %\hline
 \begin{tabular}{r c }
  \hline
  Grid & 2x50 totaling 100 processors\\ %\hline
@@ -725,15 +724,17 @@ The test conditions are summarized in the table below : \\
  Input matrix size & N$_{x}$ = From 62 to 150\\ %\hline
  Residual error precision & 10$^{-5}$ to 10$^{-9}$\\ \hline \\
  \end{tabular}
  Input matrix size & N$_{x}$ = From 62 to 150\\ %\hline
  Residual error precision & 10$^{-5}$ to 10$^{-9}$\\ \hline \\
  \end{tabular}
-\end{footnotesize}
+\end{figure}
 
 
-Again, comprehensive and extensive tests have been conducted varying the
-CPU power and the network parameters (bandwidth and latency) in the
-simulator tool with different problem size. The relative gains greater
-than 1 between the two algorithms have been captured after each step of
-the test. Table 7 below has recorded the best grid configurations
-allowing the multisplitting method execution time more performant 2.5 times than
-the classical GMRES execution and convergence time. The experimentation has demonstrated the relative multisplitting algorithm tolerance when using a low speed network that we encounter usually with distant clusters thru the internet.
+Again,  comprehensive and  extensive tests  have been  conducted with  different
+parametes as  the CPU power, the  network parameters (bandwidth and  latency) in
+the simulator tool  and with different problem size. The  relative gains greater
+than 1  between the  two algorithms have  been captured after  each step  of the
+test.   In  Figure~\ref{table:01}  are  reported the  best  grid  configurations
+allowing the  multisplitting method to  be more than  2.5 times faster  than the
+classical  GMRES.  These  experiments also  show the  relative tolerance  of the
+multisplitting algorithm when using a low speed network as usually observed with
+geographically distant clusters throuth the internet.
 
 % use the same column width for the following three tables
 \newlength{\mytablew}\settowidth{\mytablew}{\footnotesize\np{E-11}}
 
 % use the same column width for the following three tables
 \newlength{\mytablew}\settowidth{\mytablew}{\footnotesize\np{E-11}}
@@ -744,14 +745,12 @@ the classical GMRES execution and convergence time. The experimentation has demo
     \end{tabular}}
 
 
     \end{tabular}}
 
 
-\begin{table}[!t]
-  \centering
+\begin{figure}[!t]
+\centering
+%\begin{table}
 %  \caption{Relative gain of the multisplitting algorithm compared with the classical GMRES}
 %  \label{"Table 7"}
 %  \caption{Relative gain of the multisplitting algorithm compared with the classical GMRES}
 %  \label{"Table 7"}
-Table 7. Relative gain of the multisplitting algorithm compared with
-the classical GMRES \\
-
-  \begin{mytable}{11}
+ \begin{mytable}{11}
     \hline
     bandwidth (Mbit/s)
     & 5     & 5     & 5         & 5         & 5  & 50        & 50        & 50        & 50        & 50 \\
     \hline
     bandwidth (Mbit/s)
     & 5     & 5     & 5         & 5         & 5  & 50        & 50        & 50        & 50        & 50 \\
@@ -772,7 +771,11 @@ the classical GMRES \\
     & 2.52     & 2.55     & 2.52     & 2.57     & 2.54 & 2.53     & 2.51     & 2.58     & 2.55     & 2.54 \\
     \hline
   \end{mytable}
     & 2.52     & 2.55     & 2.52     & 2.57     & 2.54 & 2.53     & 2.51     & 2.58     & 2.55     & 2.54 \\
     \hline
   \end{mytable}
-\end{table}
+%\end{table}
+ \caption{Relative gain of the multisplitting algorithm compared with the classical GMRES}
+ \label{table:01}
+\end{figure}
+
 
 \section{Conclusion}
 CONCLUSION
 
 \section{Conclusion}
 CONCLUSION