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>
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== इतिहास ==
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===प्रेरणा===
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* बढ़ी हुई शक्ति के साथ नई प्रणालियों को समायोजित करने की क्षमता,
* बढ़ी हुई शक्ति के साथ नई प्रणालियों को समायोजित करने की क्षमता,
* और तैयार वितरण क्षमता।
* और 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, कागज-और-पेंसिल बेंचमार्क के संग्रह का उपयोग करना मात्र व्यवहार्य दृष्टिकोण माना गया था जो केवल एल्गोरिदम के अनुसार समस्याओं का सेट निर्दिष्ट करता था और कुछ आवश्यक सीमाओं के तहत 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 आकारों में क्लास ए और क्लास बी कहा गया। फोरट्रान#फोरट्रान 77 में लिखे गए नमूना कोड प्रदान किए गए थे। उन्होंने छोटे समस्या आकार वर्ग एस का उपयोग किया और बेंचमार्किंग उद्देश्यों के लिए नहीं थे।<ref name="rnr94007"/>


'''एनपीबी 2'''


===एनपीबी 2===
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"/>
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"/>


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'''एनपीबी 3'''


===एनपीबी 3===
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== मानदंड ==
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एनपीबी 3.3 के अनुसार, ग्यारह बेंचमार्क को निम्नलिखित तालिका में संक्षेप में परिभाषित किया गया है।
एनपीबी 3.3 के अनुसार, ग्यारह बेंचमार्क को निम्नलिखित तालिका में संक्षेप में परिभाषित किया गया है।


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== संदर्भ ==
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Revision as of 17:53, 7 August 2023

NAS Parallel Benchmarks
Original author(s)NASA Numerical Aerodynamic Simulation Program
Developer(s)NASA Advanced Supercomputing Division
Initial release1991 (1991)
Stable release
3.4
Websitenas.nasa.gov/Software/NPB/

एनएएस पैरेलल बेंचमार्क (एनपीबी) अत्यधिक समानांतर कंप्यूटिंग सुपर कंप्यूटर के प्रदर्शन मूल्यांकन को लक्षित करने वाले बेंचमार्क (कंप्यूटिंग) का 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।[1]

इतिहास

प्रेरणा

पारंपरिक बेंचमार्क जो एनपीबी से पहले मौजूद थे, जैसे कि लिवरमोर लूप्स, लिनपैक और 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।[2] परिणामस्वरूप, 1991 में एनपीबी विकसित किया गया[3] और 1992 में रिलीज़ हुई[4] अत्यधिक समानांतर मशीनों पर लागू होने वाले बेंचमार्क की कमी को दूर करने के लिए।

एनपीबी 1

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

  • नई समानांतर-जागरूक एल्गोरिथम और सॉफ़्टवेयर विधियाँ,
  • सामान्यता और वास्तुकला तटस्थता,
  • परिणामों और प्रदर्शन के आंकड़ों की शुद्धता की आसान सत्यापन क्षमता,
  • बढ़ी हुई शक्ति के साथ नई प्रणालियों को समायोजित करने की क्षमता,
  • और तैयार वितरण क्षमता।

इन दिशानिर्देशों के आलोक में, कागज-और-पेंसिल बेंचमार्क के संग्रह का उपयोग करना मात्र व्यवहार्य दृष्टिकोण माना गया था जो केवल एल्गोरिदम के अनुसार समस्याओं का सेट निर्दिष्ट करता था और कुछ आवश्यक सीमाओं के तहत 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 छोटे समस्या आकार वर्ग एस का उपयोग किया और बेंचमार्किंग उद्देश्यों के लिए नहीं थे।[2]

एनपीबी 2

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।[3]

एनपीबी 2, 1996 में रिलीज़ हुई,[5][6] 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।[3]

एनपीबी 2.2 में दो और बेंचमार्क का कार्यान्वयन शामिल था।[5]1997 का एनपीबी 2.3 संदेश पासिंग इंटरफ़ेस में पहला पूर्ण कार्यान्वयन था।[4]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।[7] 2002 के एनपीबी 2.4 ने नए एमपीआई कार्यान्वयन की पेशकश की और और बड़ी समस्या आकार क्लास डी पेश की।[6]इसने इनपुट/आउटपुट|आई/ओ-सघन उपप्रकारों के साथ बेंचमार्क भी बढ़ाया।[4]

एनपीबी 3

एनपीबी 3 ने एनपीबी 2 से एमपीआई कार्यान्वयन को बरकरार रखा और अधिक फ्लेवर में आया, अर्थात् ओपनएमपी,[8] जावा (प्रोग्रामिंग भाषा)[9] और उच्च प्रदर्शन फोरट्रान।[10] ये नए समानांतर कार्यान्वयन अतिरिक्त अनुकूलन के साथ एनपीबी 2.3 में सीरियल कोड से प्राप्त किए गए थे।[7]एनपीबी 3.1 और एनपीबी 3.2 ने तीन और बेंचमार्क जोड़े,[11][12] हालाँकि, जो सभी कार्यान्वयनों में उपलब्ध नहीं थे; एनपीबी 3.3 ने क्लास ई समस्या आकार पेश किया।[7]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 सेट जारी किया गया था।[1][13]

मानदंड

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

Benchmark Name derived from[2] Available since Description[2] Remarks
MG MultiGrid NPB 1[2] Approximate the solution to a three-dimensional discrete Poisson equation using the V-cycle multigrid method
CG Conjugate Gradient Estimate the smallest eigenvalue of a large sparse symmetric positive-definite matrix using the inverse iteration with the conjugate gradient method as a subroutine for solving systems of linear equations
FT Fast Fourier Transform Solve a three-dimensional partial differential equation (PDE) using the fast Fourier transform (FFT)
IS Integer Sort Sort small integers using the bucket sort[5]
EP Embarrassingly Parallel Generate independent Gaussian random variates using the Marsaglia polar method
BT Block Tridiagonal Solve a synthetic system of nonlinear PDEs using three different algorithms involving block tridiagonal, scalar pentadiagonal and symmetric successive over-relaxation (SSOR) solver kernels, respectively
  • The BT benchmark has I/O-intensive subtypes[4]
  • All three benchmarks have multi-zone versions[13]
SP Scalar Pentadiagonal[6]
LU Lower-Upper symmetric Gauss-Seidel[6]
UA Unstructured Adaptive[11] NPB 3.1[7] Solve Heat equation with convection and diffusion from moving ball. Mesh is adaptive and recomputed at every 5th step.
DC Data Cube operator[12]
DT Data Traffic[7] NPB 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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