एनएएस समानांतर बेंचमार्क: Difference between revisions

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एनएएस पैरेलल बेंचमार्क (एनपीबी) अत्यधिक [[समानांतर कंप्यूटिंग]] [[सुपर कंप्यूटर]] के प्रदर्शन मूल्यांकन को लक्षित करने वाले [[बेंचमार्क (कंप्यूटिंग)]] का एक सेट है। इन्हें [[नासा]] एम्स रिसर्च सेंटर पर आधारित [[नासा एडवांस्ड सुपरकंप्यूटिंग डिवीजन]]|एडवांस्ड सुपरकंप्यूटिंग (एनएएस) डिवीजन (पूर्व में नासा न्यूमेरिकल एयरोडायनामिक सिमुलेशन प्रोग्राम) द्वारा विकसित और रखरखाव किया जाता है। एनएएस सभी स्रोतों से एनपीबी के लिए प्रदर्शन परिणाम मांगता है।<ref name="npbweb">{{Cite web |url=http://www.nas.nasa.gov/Resources/Software/npb.html |title=एनएएस समानांतर बेंचमार्क परिवर्तन|publisher=NASA Advanced Supercomputing Division |access-date=2009-02-23}}</ref>
'''एनएएस पैरेलल बेंचमार्क''' (एनपीबी) अत्यधिक [[समानांतर कंप्यूटिंग|पैरेलल]] [[सुपर कंप्यूटर]] के प्रदर्शन मूल्यांकन को लक्षित करने वाले [[बेंचमार्क (कंप्यूटिंग)|बेंचमार्क]] का सेट है। इन्हें [[नासा]] एम्स रिसर्च सेंटर स्थित [[नासा एडवांस्ड सुपरकंप्यूटिंग डिवीजन|नासा एडवांस्ड सुपरकंप्यूटिंग (एनएएस) डिवीजन]] (पूर्व में नासा न्यूमेरिकल एयरोडायनामिक सिमुलेशन प्रोग्राम) द्वारा विकसित एवं सुरक्षित किया जाता है। एनएएस सभी स्रोतों से एनपीबी के लिए प्रदर्शन परिणाम का अनुरोध करता है।<ref name="npbweb">{{Cite web |url=http://www.nas.nasa.gov/Resources/Software/npb.html |title=एनएएस समानांतर बेंचमार्क परिवर्तन|publisher=NASA Advanced Supercomputing Division |access-date=2009-02-23}}</ref>


 
== इतिहास ==
==इतिहास==


===प्रेरणा===
===प्रेरणा===
पारंपरिक बेंचमार्क जो एनपीबी से पहले मौजूद थे, जैसे कि [[लिवरमोर लूप्स]], [[लिनपैक]] और [http://www.netlib.org/benchmark/nas NAS कर्नेल बेंचमार्क प्रोग्राम], आमतौर पर वेक्टर कंप्यूटरों के लिए विशिष्ट थे। वे आम तौर पर समानता-बाधक ट्यूनिंग प्रतिबंधों और अपर्याप्त समस्या आकार सहित अपर्याप्तताओं से पीड़ित थे, जिसने उन्हें अत्यधिक समानांतर प्रणालियों के लिए अनुपयुक्त बना दिया। उच्च पोर्टिंग लागत और स्वचालित सॉफ़्टवेयर समानांतरकरण टूल की अनुपलब्धता के कारण पूर्ण-स्तरीय एप्लिकेशन बेंचमार्क समान रूप से अनुपयुक्त थे।<ref name="rnr94007">{{Citation
पारंपरिक बेंचमार्क जो एनपीबी से पूर्व सम्मिलित थे, जैसे कि [[लिवरमोर लूप्स]], [[लिनपैक]] एवं [http://www.netlib.org/benchmark/nas एनएएस कर्नेल बेंचमार्क प्रोग्राम], सामान्यतः वेक्टर कंप्यूटरों के लिए विशिष्ट थे। वे सामान्यतः समानता-बाधक ट्यूनिंग प्रतिबंधों एवं अपर्याप्त समस्या साइज सहित अपर्याप्तताओं से प्रभावित थे, जिसने उन्हें अत्यधिक पैरेलल सिस्टम के लिए अनुपयुक्त बना दिया। उच्च पोर्टिंग व्यय एवं स्वचालित सॉफ़्टवेयर पैरेललकरण टूल की अनुपलब्धता के कारण पूर्ण-स्तरीय एप्लिकेशन बेंचमार्क समान रूप से अनुपयुक्त थे।<ref name="rnr94007">{{Citation
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}}</ref> अत्यधिक समानांतर मशीनों पर लागू होने वाले बेंचमार्क की कमी को दूर करने के लिए।
}}</ref> जिससे अत्यधिक पैरेलल मशीनों पर प्रस्तावित होने वाले बेंचमार्क की कमी को दूर किया जा सकता है।


===एनपीबी 1===
===एनपीबी 1===
एनपीबी के पहले विनिर्देश में यह माना गया कि बेंचमार्क में विशेषताएं होनी चाहिए
एनपीबी के पूर्व विनिर्देश में यह माना गया कि बेंचमार्क में विशेषताएं होनी चाहिए,
* नई समानांतर-जागरूक एल्गोरिथम और सॉफ़्टवेयर विधियाँ,
* नवीन पैरेलल-अवगत एल्गोरिथम एवं सॉफ़्टवेयर विधियाँ,
* सामान्यता और वास्तुकला तटस्थता,
* सामान्यता एवं वास्तुकला तटस्थता,
* परिणामों और प्रदर्शन के आंकड़ों की शुद्धता की आसान सत्यापन क्षमता,
* परिणामों एवं प्रदर्शन के आंकड़ों की शुद्धता की सरल सत्यापन क्षमता,
* बढ़ी हुई शक्ति के साथ नई प्रणालियों को समायोजित करने की क्षमता,
* बढ़ी हुई शक्ति के साथ नवीन सिस्टम्स को समायोजित करने की क्षमता,
* और तैयार वितरण क्षमता।
* एवं तैयार वितरण क्षमता
इन दिशानिर्देशों के आलोक में, कागज-और-पेंसिल बेंचमार्क के संग्रह का उपयोग करना एकमात्र व्यवहार्य दृष्टिकोण माना गया था जो केवल एल्गोरिदम के अनुसार समस्याओं का एक सेट निर्दिष्ट करता था और कुछ आवश्यक सीमाओं के तहत अधिकांश कार्यान्वयन विवरणों को कार्यान्वयनकर्ता के विवेक पर छोड़ देता था।
इन दिशानिर्देशों के आलोक में, पेपर एंड पेंसिल बेंचमार्क के संग्रह का उपयोग करना मात्र व्यवहार्य दृष्टिकोण माना गया था जो केवल एल्गोरिदम के अनुसार समस्याओं का सेट निर्दिष्ट करता था एवं कुछ आवश्यक सीमाओं के अंतर्गत अधिकांश कार्यान्वयन विवरणों को कार्यान्वयनकर्ता के विवेक पर छोड़ देता था।


एनपीबी 1 ने आठ बेंचमार्क परिभाषित किए, प्रत्येक को दो समस्या आकारों में क्लास ए और क्लास बी कहा गया। फोरट्रान#फोरट्रान 77 में लिखे गए नमूना कोड प्रदान किए गए थे। उन्होंने एक छोटे समस्या आकार वर्ग एस का उपयोग किया और बेंचमार्किंग उद्देश्यों के लिए नहीं थे।<ref name="rnr94007"/>
एनपीबी 1 ने आठ बेंचमार्क परिभाषित किए, प्रत्येक को दो समस्या साइजों में क्लास A एवं क्लास B कहा गया है। फोरट्रान 77 में लिखे गए प्रतिरूप कोड प्रदान किए गए थे। उन्होंने छोटे समस्या साइज वर्ग S का उपयोग किया एवं बेंचमार्किंग उद्देश्यों के लिए नहीं थे।<ref name="rnr94007"/>


'''एनपीबी 2'''


===एनपीबी 2===
अपने प्रचलन के पश्चात से, एनपीबी 1 ने दो प्रमुख कमज़ोरियाँ प्रदर्शित कीं हैं। सबसे पूर्व, इसके पेपर एंड पेंसिल विनिर्देश के कारण, कंप्यूटर विक्रेताओं ने सामान्यतः अपने कार्यान्वयन को अत्यधिक समायोजित किया जिससे वैज्ञानिक प्रोग्रामर के लिए उनका प्रदर्शन प्राप्त करना कठिन हो जाता है। दूसरे, इनमें से कई कार्यान्वयन मालिकाना थे एवं सार्वजनिक रूप से उपलब्ध नहीं थे, जिससे उनकी अनुकूलन प्रौद्योगिकी को प्रभावी रूप से छुपाया गया है। दूसरे, एनपीबी 1 का समस्या साइज सुपर कंप्यूटर के विकास से पीछे रह गया क्योंकि पश्चात में इसका विकास निरंतर रहा है।<ref name="nas95020"/>
अपनी रिलीज़ के बाद से, एनपीबी 1 ने दो प्रमुख कमज़ोरियाँ प्रदर्शित कीं। सबसे पहले, इसके कागज-और-पेंसिल विनिर्देश के कारण, कंप्यूटर विक्रेताओं ने आमतौर पर अपने कार्यान्वयन को अत्यधिक समायोजित किया ताकि वैज्ञानिक प्रोग्रामर के लिए उनका प्रदर्शन हासिल करना मुश्किल हो जाए। दूसरे, इनमें से कई कार्यान्वयन मालिकाना थे और सार्वजनिक रूप से उपलब्ध नहीं थे, जिससे उनकी अनुकूलन तकनीकों को प्रभावी ढंग से छुपाया गया। दूसरे, एनपीबी 1 का समस्या आकार सुपर कंप्यूटर के विकास से पीछे रह गया क्योंकि बाद में इसका विकास जारी रहा।<ref name="nas95020"/>


एनपीबी 2, 1996 में रिलीज़ हुई,<ref name="npb2.2">{{Citation
एनपीबी 2, 1996 में प्रारम्भ किया गया,<ref name="npb2.2">{{Citation
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}}</ref> एनपीबी 1 में परिभाषित आठ बेंचमार्क में से पांच के लिए स्रोत कोड कार्यान्वयन के साथ आया, जो एनपीबी 1 को पूरक करता है लेकिन प्रतिस्थापित नहीं करता। इसने बेंचमार्क को अप-टू-डेट समस्या आकार क्लास सी के साथ बढ़ाया। इसने बेंचमार्किंग परिणाम प्रस्तुत करने के नियमों में भी संशोधन किया। नए नियमों में आउटपुट फ़ाइलों के साथ-साथ संशोधित स्रोत फ़ाइलों के लिए स्पष्ट अनुरोध और संशोधनों की सार्वजनिक उपलब्धता और परिणामों की पुनरुत्पादकता सुनिश्चित करने के लिए स्क्रिप्ट का निर्माण शामिल था।<ref name="nas95020"/>
}}</ref> एनपीबी 1 में परिभाषित आठ बेंचमार्क में से पांच के लिए स्रोत कोड कार्यान्वयन के साथ आया, जो एनपीबी 1 को पूर्ण करता है किन्तु प्रतिस्थापित नहीं करता है। इसने बेंचमार्क को अप-टू-डेट समस्या साइज क्लास C के साथ बढ़ाया गया है। इसने बेंचमार्किंग परिणाम प्रस्तुत करने के नियमों में भी संशोधन किया है। नवीन नियमों में आउटपुट फ़ाइलों के साथ-साथ संशोधित स्रोत फ़ाइलों के लिए स्पष्ट अनुरोध एवं संशोधनों की सार्वजनिक उपलब्धता एवं परिणामों की पुनरुत्पादकता सुनिश्चित करने के लिए स्क्रिप्ट का निर्माण सम्मिलित था।<ref name="nas95020"/>


एनपीबी 2.2 में दो और बेंचमार्क का कार्यान्वयन शामिल था।<ref name="npb2.2"/>1997 का एनपीबी 2.3 [[संदेश पासिंग इंटरफ़ेस]] में पहला पूर्ण कार्यान्वयन था।<ref name="nas03002"/>इसे समानांतर संस्करणों के अनुरूप बेंचमार्क के सीरियल संस्करणों के साथ भेजा गया और छोटे-मेमोरी सिस्टम के लिए समस्या आकार क्लास डब्ल्यू को परिभाषित किया गया।<ref name="npbchanges">{{cite web
एनपीबी 2.2 में दो बेंचमार्क का कार्यान्वयन सम्मिलित था।<ref name="npb2.2"/>1997 का एनपीबी 2.3 [[संदेश पासिंग इंटरफ़ेस]] में प्रथम पूर्ण कार्यान्वयन था।<ref name="nas03002"/>इसे पैरेलल संस्करणों के अनुरूप बेंचमार्क के सीरियल संस्करणों के साथ भेजा गया एवं छोटे-मेमोरी सिस्टम के लिए समस्या साइज क्लास W को परिभाषित किया गया है।<ref name="npbchanges">{{cite web
|title=NAS Parallel Benchmarks Changes
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|publisher=NASA Advanced Supercomputing Division
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}}</ref> 2002 के एनपीबी 2.4 ने एक नए एमपीआई कार्यान्वयन की पेशकश की और एक और बड़ी समस्या आकार क्लास डी पेश की।<ref name="nas02007"/>इसने इनपुट/आउटपुट|आई/ओ-सघन उपप्रकारों के साथ एक बेंचमार्क भी बढ़ाया।<ref name="nas03002"/>
}}</ref> 2002 के एनपीबी 2.4 ने नवीन एमपीआई कार्यान्वयन एवं बड़ी समस्या साइज क्लास D की प्रस्तुति की है।<ref name="nas02007"/>इसने इनपुट/आउटपुट सघन उपप्रकारों के साथ बेंचमार्क भी बढ़ाया है।<ref name="nas03002"/>


'''एनपीबी 3'''


===एनपीबी 3===
एनपीबी 3 ने एनपीबी 2 से एमपीआई कार्यान्वयन को स्थिर रखा एवं [[ओपनएमपी]],<ref name="nas99011">{{Citation
एनपीबी 3 ने एनपीबी 2 से एमपीआई कार्यान्वयन को बरकरार रखा और अधिक फ्लेवर में आया, अर्थात् [[ओपनएमपी]],<ref name="nas99011">{{Citation
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}}</ref> [[जावा (प्रोग्रामिंग भाषा)]]<ref name="nas02009">{{Citation
}}</ref> [[जावा (प्रोग्रामिंग भाषा)|जावा]]<ref name="nas02009">{{Citation
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}}</ref> और [[उच्च प्रदर्शन फोरट्रान]]।<ref name="nas98009">{{Citation
}}</ref> एवं [[उच्च प्रदर्शन फोरट्रान]] नामक अधिक फ्लेवर में आया है।<ref name="nas98009">{{Citation
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}}</ref> ये नए समानांतर कार्यान्वयन अतिरिक्त अनुकूलन के साथ एनपीबी 2.3 में सीरियल कोड से प्राप्त किए गए थे।<ref name="npbchanges"/>एनपीबी 3.1 और एनपीबी 3.2 ने तीन और बेंचमार्क जोड़े,<ref name="nas04006">{{Citation
}}</ref> ये नवीन पैरेलल कार्यान्वयन अतिरिक्त अनुकूलन के साथ एनपीबी 2.3 में सीरियल कोड से प्राप्त किए गए थे।<ref name="npbchanges"/>एनपीबी 3.1 एवं एनपीबी 3.2 ने तीन बेंचमार्क जोड़े,<ref name="nas04006">{{Citation
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}}</ref> हालाँकि, जो सभी कार्यान्वयनों में उपलब्ध नहीं थे; एनपीबी 3.3 ने क्लास ई समस्या आकार पेश किया।<ref name="npbchanges"/>सिंगल-ज़ोन एनपीबी 3 के आधार पर, एमपीआई/ओपनएमपी हाइब्रिड प्रोग्रामिंग मॉडल का लाभ उठाते हुए मल्टी-लेवल और हाइब्रिड समानांतरीकरण प्रतिमानों और उपकरणों की प्रभावशीलता का परीक्षण करने के लिए एनपीबी-मल्टी-ज़ोन (एनपीबी-एमजेड) नाम के तहत मल्टी-ज़ोन बेंचमार्क का एक सेट जारी किया गया था।<ref name="npbweb"/><ref name="nas03010">{{Citation
}}</ref> चूँकि, जो सभी कार्यान्वयनों में उपलब्ध नहीं थे; एनपीबी 3.3 ने क्लास E समस्या साइज प्रस्तुत किया है।<ref name="npbchanges"/>सिंगल-ज़ोन एनपीबी 3 के आधार पर, एमपीआई/ओपनएमपी हाइब्रिड प्रोग्रामिंग मॉडल का लाभ उठाते हुए मल्टी-लेवल एवं हाइब्रिड पैरेललीकरण प्रतिमानों एवं उपकरणों की प्रभावशीलता का परीक्षण करने के लिए एनपीबी-मल्टी-ज़ोन (एनपीबी-एमजेड) नाम के अंतर्गत मल्टी-ज़ोन बेंचमार्क का सेट प्रस्तुत किया गया था।<ref name="npbweb"/><ref name="nas03010">{{Citation
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}}</ref>
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== मानदंड ==
==मानदंड==
एनपीबी 3.3 के अनुसार, ग्यारह बेंचमार्क को निम्नलिखित सूची में संक्षेप में परिभाषित किया गया है।
एनपीबी 3.3 के अनुसार, ग्यारह बेंचमार्क को निम्नलिखित तालिका में संक्षेप में परिभाषित किया गया है।


{| class="wikitable"
{| class="wikitable"
! Benchmark !! Name derived from<ref name="rnr94007"/> !! Available since !! Description<ref name="rnr94007"/> !! Remarks
! बेंचमार्क !! नाम से व्युत्पन्न<ref name="rnr94007"/> !! तब से उपलब्ध है !! विवरण<ref name="rnr94007"/> !! टिप्पणियां
|-
|-
| MG || '''M'''ulti'''G'''rid
| MG || मल्टीग्रिड
| rowspan="8" | NPB 1<ref name="rnr94007"/>
| rowspan="8" | एनपीबी 1<ref name="rnr94007"/>
| Approximate the solution to a three-dimensional [[discrete Poisson equation]] using the V-cycle [[multigrid method]] ||
| [[discrete Poisson equation|वी-चक्र मल्टीग्रिड विधि का उपयोग करके असतत पॉइसन समीकरण]] का अनुमानित समाधान है। ||
|-
|-
| CG || '''C'''onjugate '''G'''radient
| CG || कंजुगेट ग्रेडिएंट
| Estimate the smallest [[eigenvalue]] of a large [[Sparse matrix|sparse]] [[Symmetric matrix|symmetric]] [[positive-definite matrix]] using the [[inverse iteration]] with the [[conjugate gradient method]] as a subroutine for solving [[System of linear equations|systems of linear equations]] ||
| [[eigenvalue|रैखिक समीकरणों]] का निरीक्षण के लिए सबरूटीन के रूप में [[positive-definite matrix|कंजुगेट ग्रेडिएंट विधि]] के साथ [[inverse iteration|व्युत्क्रम पुनरावृत्ति]] का उपयोग करके बड़े विरल  [[conjugate gradient method|सममित सकारात्मक-निश्चित मैट्रिक्स]] के सबसे छोटे [[System of linear equations|एविगेनवैल्यू]] का अनुमान लगाया जाता है।  ||
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| FT || Fast '''F'''ourier '''T'''ransform
| FT || फास्ट फूरियर ट्रांसफॉर्म
| Solve a three-dimensional [[partial differential equation]] (PDE) using the [[fast Fourier transform]] (FFT) ||
| [[fast Fourier transform|फास्ट फूरियर ट्रांसफॉर्म]] (एफएफटी) का उपयोग करके त्रि-आयामी [[partial differential equation|आंशिक अंतर समीकरण (पीडीई) का निरीक्षण किया जाता है।]]||
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|-
| IS || [[Integer sorting|'''I'''nteger '''S'''ort]]
| IS || [[Integer sorting|इन्टिजर शार्ट]]
| Sort small integers using the [[bucket sort]]<ref name="npb2.2"/> ||
| [[bucket sort|बकेट सॉर्ट]]<ref name="npb2.2"/>का उपयोग करके छोटे पूर्णांकों को क्रमबद्ध किया जाता है। ||
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|-
| EP || [[Embarrassingly parallel|'''E'''mbarrassingly '''P'''arallel]]
| EP || [[Embarrassingly parallel|एम्ब्रॉसिंगली पैरेलल]]
| Generate independent [[Normal distribution|Gaussian]] [[random variate]]s using the [[Marsaglia polar method]] ||
| [[random variate|मार्साग्लिया ध्रुवीय विधि]] का उपयोग करके स्वतंत्र [[Marsaglia polar method|गाऊसी यादृच्छिक वेरिएट्स]] उत्पन्न किया जाता है।  ||
|-
|-
| BT || '''B'''lock '''T'''ridiagonal
| BT || ब्लॉक त्रिदिकोणीय
| rowspan="3" | Solve a synthetic system of [[Nonlinear#Partial differential equations|nonlinear PDEs]] using three different algorithms involving [[Block matrix#Block tridiagonal matrices|block tridiagonal]], scalar [[Pentadiagonal matrix|pentadiagonal]] and symmetric [[successive over-relaxation]] (SSOR) solver kernels, respectively
| rowspan="3" | तीन भिन्न-भिन्न एल्गोरिदम का उपयोग करके क्रमशः [[Nonlinear#Partial differential equations|ब्लॉक ट्राइडायगोनल]] स्केलर [[Block matrix#Block tridiagonal matrices|पेंटाडायगोनल,]]एवं सममित [[Pentadiagonal matrix|ओवर-रिलैक्सेशन]] सॉल्वर कर्नेल का उपयोग करके नॉनलाइनियर पीडीई की सिंथेटिक सिस्टम का निरीक्षण किया जाता है।
| rowspan="3" |
| rowspan="3" |
* The BT benchmark has I/O-intensive subtypes<ref name="nas03002"/>
* बीटी बेंचमार्क में इनपुट/आउटपुट सघन उपप्रकार हैं।<ref name="nas03002"/>
* All three benchmarks have multi-zone versions<ref name="nas03010"/>
* सभी तीन बेंचमार्क में मल्टी-ज़ोन संस्करण हैं।<ref name="nas03010"/>
|-
|-
| SP || '''S'''calar '''P'''entadiagonal<ref name="nas02007"/>
| SP || अदिश पंचकोणीय<ref name="nas02007"/>
|-
|-
| LU || [[Triangular matrix#Forward and back substitution|'''L'''ower-'''U'''pper]] symmetric [[Gauss–Seidel method|Gauss-Seidel]]<ref name="nas02007"/>
| LU || [[Triangular matrix#Forward and back substitution|लोअर अप्पर सिमेट्रिक गौससेइडेल]] <ref name="nas02007"/>
|-
|-
| UA || '''U'''nstructured '''A'''daptive<ref name="nas04006"/>
| UA || असंरचित अडाप्टिव<ref name="nas04006"/>
| rowspan="2" | NPB 3.1<ref name="npbchanges"/> || Solve [[Heat equation]] with convection and diffusion from moving ball. Mesh is adaptive and recomputed at every 5th step.||
| rowspan="2" | एनपीबी 3.1<ref name="npbchanges"/> || चलती गेंद से संवहन एवं प्रसार के साथ [[Heat equation|ऊष्मा समीकरण]] का निरीक्षण किया जाता है। मेष अनुकूली है एवं प्रत्येक 5वें चरण पर पुन:गणना की जाती है।||
|-
|-
| DC || [[Data cube|'''D'''ata '''C'''ube]] operator<ref name="nas04013"/> || ||
| DC || डाटा क्यूब ऑपरेटर<ref name="nas04013"/> || ||
|-
|-
| DT || '''D'''ata '''T'''raffic<ref name="npbchanges"/> || NPB 3.2<ref name="npbchanges"/> || ||
| DT || डाटा ट्रैफिक<ref name="npbchanges"/> || एनपीबी 3.2<ref name="npbchanges"/> || ||
|}
|}


 
== संदर्भ ==
==संदर्भ==
{{Reflist}}
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== बाहरी संबंध ==
== बाहरी संबंध ==
* [http://www.nas.nasa.gov/Software/NPB/ NAS Parallel Benchmarks Changes] (official website)
* [http://www.nas.nasa.gov/Software/NPB/ एनएएस Parallel Benchmarks Changes] (official website)
[[Category: सुपरकंप्यूटर बेंचमार्क]]
 
 


[[Category: Machine Translated Page]]
[[Category:Created On 25/07/2023]]
[[Category:Created On 25/07/2023]]
[[Category:Machine Translated Page]]
[[Category:Pages with script errors]]
[[Category:Templates Vigyan Ready]]
[[Category:सुपरकंप्यूटर बेंचमार्क]]

Latest revision as of 09:48, 22 August 2023

एनएएस पैरेलल बेंचमार्क
Original author(s)नासा संख्यात्मक वायुगतिकीय सिमुलेशन प्रोग्राम
Developer(s)नासा एडवांस्ड सुपरकंप्यूटिंग डिवीजन
Initial release1991 (1991)
Stable release
3.4
Websitenas.nasa.gov/Software/NPB/

एनएएस पैरेलल बेंचमार्क (एनपीबी) अत्यधिक पैरेलल सुपर कंप्यूटर के प्रदर्शन मूल्यांकन को लक्षित करने वाले बेंचमार्क का सेट है। इन्हें नासा एम्स रिसर्च सेंटर स्थित नासा एडवांस्ड सुपरकंप्यूटिंग (एनएएस) डिवीजन (पूर्व में नासा न्यूमेरिकल एयरोडायनामिक सिमुलेशन प्रोग्राम) द्वारा विकसित एवं सुरक्षित किया जाता है। एनएएस सभी स्रोतों से एनपीबी के लिए प्रदर्शन परिणाम का अनुरोध करता है।[1]

इतिहास

प्रेरणा

पारंपरिक बेंचमार्क जो एनपीबी से पूर्व सम्मिलित थे, जैसे कि लिवरमोर लूप्स, लिनपैक एवं एनएएस कर्नेल बेंचमार्क प्रोग्राम, सामान्यतः वेक्टर कंप्यूटरों के लिए विशिष्ट थे। वे सामान्यतः समानता-बाधक ट्यूनिंग प्रतिबंधों एवं अपर्याप्त समस्या साइज सहित अपर्याप्तताओं से प्रभावित थे, जिसने उन्हें अत्यधिक पैरेलल सिस्टम के लिए अनुपयुक्त बना दिया। उच्च पोर्टिंग व्यय एवं स्वचालित सॉफ़्टवेयर पैरेललकरण टूल की अनुपलब्धता के कारण पूर्ण-स्तरीय एप्लिकेशन बेंचमार्क समान रूप से अनुपयुक्त थे।[2] परिणामस्वरूप, एनपीबी को 1991 में विकसित किया गया[3] एवं 1992 में प्रारम्भ हुई[4] जिससे अत्यधिक पैरेलल मशीनों पर प्रस्तावित होने वाले बेंचमार्क की कमी को दूर किया जा सकता है।

एनपीबी 1

एनपीबी के पूर्व विनिर्देश में यह माना गया कि बेंचमार्क में विशेषताएं होनी चाहिए,

  • नवीन पैरेलल-अवगत एल्गोरिथम एवं सॉफ़्टवेयर विधियाँ,
  • सामान्यता एवं वास्तुकला तटस्थता,
  • परिणामों एवं प्रदर्शन के आंकड़ों की शुद्धता की सरल सत्यापन क्षमता,
  • बढ़ी हुई शक्ति के साथ नवीन सिस्टम्स को समायोजित करने की क्षमता,
  • एवं तैयार वितरण क्षमता

इन दिशानिर्देशों के आलोक में, पेपर एंड पेंसिल बेंचमार्क के संग्रह का उपयोग करना मात्र व्यवहार्य दृष्टिकोण माना गया था जो केवल एल्गोरिदम के अनुसार समस्याओं का सेट निर्दिष्ट करता था एवं कुछ आवश्यक सीमाओं के अंतर्गत अधिकांश कार्यान्वयन विवरणों को कार्यान्वयनकर्ता के विवेक पर छोड़ देता था।

एनपीबी 1 ने आठ बेंचमार्क परिभाषित किए, प्रत्येक को दो समस्या साइजों में क्लास A एवं क्लास B कहा गया है। फोरट्रान 77 में लिखे गए प्रतिरूप कोड प्रदान किए गए थे। उन्होंने छोटे समस्या साइज वर्ग S का उपयोग किया एवं बेंचमार्किंग उद्देश्यों के लिए नहीं थे।[2]

एनपीबी 2

अपने प्रचलन के पश्चात से, एनपीबी 1 ने दो प्रमुख कमज़ोरियाँ प्रदर्शित कीं हैं। सबसे पूर्व, इसके पेपर एंड पेंसिल विनिर्देश के कारण, कंप्यूटर विक्रेताओं ने सामान्यतः अपने कार्यान्वयन को अत्यधिक समायोजित किया जिससे वैज्ञानिक प्रोग्रामर के लिए उनका प्रदर्शन प्राप्त करना कठिन हो जाता है। दूसरे, इनमें से कई कार्यान्वयन मालिकाना थे एवं सार्वजनिक रूप से उपलब्ध नहीं थे, जिससे उनकी अनुकूलन प्रौद्योगिकी को प्रभावी रूप से छुपाया गया है। दूसरे, एनपीबी 1 का समस्या साइज सुपर कंप्यूटर के विकास से पीछे रह गया क्योंकि पश्चात में इसका विकास निरंतर रहा है।[3]

एनपीबी 2, 1996 में प्रारम्भ किया गया,[5][6] एनपीबी 1 में परिभाषित आठ बेंचमार्क में से पांच के लिए स्रोत कोड कार्यान्वयन के साथ आया, जो एनपीबी 1 को पूर्ण करता है किन्तु प्रतिस्थापित नहीं करता है। इसने बेंचमार्क को अप-टू-डेट समस्या साइज क्लास C के साथ बढ़ाया गया है। इसने बेंचमार्किंग परिणाम प्रस्तुत करने के नियमों में भी संशोधन किया है। नवीन नियमों में आउटपुट फ़ाइलों के साथ-साथ संशोधित स्रोत फ़ाइलों के लिए स्पष्ट अनुरोध एवं संशोधनों की सार्वजनिक उपलब्धता एवं परिणामों की पुनरुत्पादकता सुनिश्चित करने के लिए स्क्रिप्ट का निर्माण सम्मिलित था।[3]

एनपीबी 2.2 में दो बेंचमार्क का कार्यान्वयन सम्मिलित था।[5]1997 का एनपीबी 2.3 संदेश पासिंग इंटरफ़ेस में प्रथम पूर्ण कार्यान्वयन था।[4]इसे पैरेलल संस्करणों के अनुरूप बेंचमार्क के सीरियल संस्करणों के साथ भेजा गया एवं छोटे-मेमोरी सिस्टम के लिए समस्या साइज क्लास W को परिभाषित किया गया है।[7] 2002 के एनपीबी 2.4 ने नवीन एमपीआई कार्यान्वयन एवं बड़ी समस्या साइज क्लास D की प्रस्तुति की है।[6]इसने इनपुट/आउटपुट सघन उपप्रकारों के साथ बेंचमार्क भी बढ़ाया है।[4]

एनपीबी 3

एनपीबी 3 ने एनपीबी 2 से एमपीआई कार्यान्वयन को स्थिर रखा एवं ओपनएमपी,[8] जावा[9] एवं उच्च प्रदर्शन फोरट्रान नामक अधिक फ्लेवर में आया है।[10] ये नवीन पैरेलल कार्यान्वयन अतिरिक्त अनुकूलन के साथ एनपीबी 2.3 में सीरियल कोड से प्राप्त किए गए थे।[7]एनपीबी 3.1 एवं एनपीबी 3.2 ने तीन बेंचमार्क जोड़े,[11][12] चूँकि, जो सभी कार्यान्वयनों में उपलब्ध नहीं थे; एनपीबी 3.3 ने क्लास E समस्या साइज प्रस्तुत किया है।[7]सिंगल-ज़ोन एनपीबी 3 के आधार पर, एमपीआई/ओपनएमपी हाइब्रिड प्रोग्रामिंग मॉडल का लाभ उठाते हुए मल्टी-लेवल एवं हाइब्रिड पैरेललीकरण प्रतिमानों एवं उपकरणों की प्रभावशीलता का परीक्षण करने के लिए एनपीबी-मल्टी-ज़ोन (एनपीबी-एमजेड) नाम के अंतर्गत मल्टी-ज़ोन बेंचमार्क का सेट प्रस्तुत किया गया था।[1][13]

मानदंड

एनपीबी 3.3 के अनुसार, ग्यारह बेंचमार्क को निम्नलिखित सूची में संक्षेप में परिभाषित किया गया है।

बेंचमार्क नाम से व्युत्पन्न[2] तब से उपलब्ध है विवरण[2] टिप्पणियां
MG मल्टीग्रिड एनपीबी 1[2] वी-चक्र मल्टीग्रिड विधि का उपयोग करके असतत पॉइसन समीकरण का अनुमानित समाधान है।
CG कंजुगेट ग्रेडिएंट रैखिक समीकरणों का निरीक्षण के लिए सबरूटीन के रूप में कंजुगेट ग्रेडिएंट विधि के साथ व्युत्क्रम पुनरावृत्ति का उपयोग करके बड़े विरल सममित सकारात्मक-निश्चित मैट्रिक्स के सबसे छोटे एविगेनवैल्यू का अनुमान लगाया जाता है। 
FT फास्ट फूरियर ट्रांसफॉर्म फास्ट फूरियर ट्रांसफॉर्म (एफएफटी) का उपयोग करके त्रि-आयामी आंशिक अंतर समीकरण (पीडीई) का निरीक्षण किया जाता है।
IS इन्टिजर शार्ट बकेट सॉर्ट[5]का उपयोग करके छोटे पूर्णांकों को क्रमबद्ध किया जाता है।
EP एम्ब्रॉसिंगली पैरेलल मार्साग्लिया ध्रुवीय विधि का उपयोग करके स्वतंत्र गाऊसी यादृच्छिक वेरिएट्स उत्पन्न किया जाता है।
BT ब्लॉक त्रिदिकोणीय तीन भिन्न-भिन्न एल्गोरिदम का उपयोग करके क्रमशः ब्लॉक ट्राइडायगोनल स्केलर पेंटाडायगोनल,एवं सममित ओवर-रिलैक्सेशन सॉल्वर कर्नेल का उपयोग करके नॉनलाइनियर पीडीई की सिंथेटिक सिस्टम का निरीक्षण किया जाता है।
  • बीटी बेंचमार्क में इनपुट/आउटपुट सघन उपप्रकार हैं।[4]
  • सभी तीन बेंचमार्क में मल्टी-ज़ोन संस्करण हैं।[13]
SP अदिश पंचकोणीय[6]
LU लोअर अप्पर सिमेट्रिक गौससेइडेल [6]
UA असंरचित अडाप्टिव[11] एनपीबी 3.1[7] चलती गेंद से संवहन एवं प्रसार के साथ ऊष्मा समीकरण का निरीक्षण किया जाता है। मेष अनुकूली है एवं प्रत्येक 5वें चरण पर पुन:गणना की जाती है।
DC डाटा क्यूब ऑपरेटर[12]
DT डाटा ट्रैफिक[7] एनपीबी 3.2[7]

संदर्भ

  1. ↑ 1.0 1.1 "एनएएस समानांतर बेंचमार्क परिवर्तन". NASA Advanced Supercomputing Division. Retrieved 2009-02-23.
  2. ↑ 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 Baily, D.; Barszcz, E.; Barton, J.; Browning, D.; Carter, R.; Dagum, L.; Fatoohi, R.; Fineberg, S.; Frederickson, P.; Weeratunga, S. (March 1994), "The NAS Parallel Benchmarks" (PDF), NAS Technical Report RNR-94-007, NASA Ames Research Center, Moffett Field, CA
  3. ↑ 3.0 3.1 3.2 Bailey, D.; Harris, T.; Saphir, W.; van der Wijngaart, R.; Woo, A.; Yarrow, M. (December 1995), "The NAS Parallel Benchmarks 2.0" (PDF), NAS Technical Report NAS-95-020, NASA Ames Research Center, Moffett Field, CA
  4. ↑ 4.0 4.1 4.2 4.3 Wong, P.; van der Wijngaart, R. (January 2003), "NAS Parallel Benchmarks I/O Version 2.4" (PDF), NAS Technical Report NAS-03-002, NASA Ames Research Center, Moffett Field, CA
  5. ↑ 5.0 5.1 5.2 Saphir, W.; van der Wijngaart, R.; Woo, A.; Yarrow, M., New Implementations and Results for the NAS Parallel Benchmarks 2 (PDF), NASA Ames Research Center, Moffett Field, CA
  6. ↑ 6.0 6.1 6.2 6.3 van der Wijngaart, R. (October 2002), "NAS Parallel Benchmarks Version 2.4" (PDF), NAS Technical Report NAS-02-007, NASA Ames Research Center, Moffett Field, CA
  7. ↑ 7.0 7.1 7.2 7.3 7.4 7.5 "NAS Parallel Benchmarks Changes". NASA Advanced Supercomputing Division. Retrieved 2009-03-17.
  8. ↑ Jin, H.; Frumkin, M.; Yan, J. (October 1999), "The OpenMP Implementation of NAS Parallel Benchmarks and Its Performance" (PDF), NAS Technical Report NAS-99-011, NASA Ames Research Center, Moffett Field, CA
  9. ↑ Frumkin, M.; Schultz, M.; Jin, H.; Yan, J., "Implementation of the NAS Parallel Benchmarks in Java" (PDF), NAS Technical Report NAS-02-009, NASA Ames Research Center, Moffett Field, CA
  10. ↑ Frumkin, M.; Jin, H.; Yan, J. (September 1998), "Implementation of NAS Parallel Benchmarks in High Performance Fortran" (PDF), NAS Technical Report NAS-98-009, NASA Ames Research Center, Moffett Field, CA
  11. ↑ 11.0 11.1 Feng, H.; van der Wijngaart, F.; Biswas, R.; Mavriplis, C. (July 2004), "Unstructured Adaptive (UA) NAS Parallel Benchmark, Version 1.0" (PDF), NAS Technical Report NAS-04-006, NASA Ames Research Center, Moffett Field, CA
  12. ↑ 12.0 12.1 Frumkin, M.; Shabanov, L. (September 2004), "Benchmarking Memory Performance with the Data Cube Operator" (PDF), NAS Technical Report NAS-04-013, NASA Ames Research Center, Moffett Field, CA
  13. ↑ 13.0 13.1 van der Wijngaart, R.; Jin, H. (July 2003), "NAS Parallel Benchmarks, Multi-Zone Versions" (PDF), NAS Technical Report NAS-03-010, NASA Ames Research Center, Moffett Field, CA


बाहरी संबंध

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