MPI-Skalierung eines Hamburger Klima-HPC-Workloads optimieren
Übersicht
Worum es bei diesem Projekt geht.
Lass den anonymisierten MPI-Workload auf 16, 32, 64 und 128 Knoten laufen und profile die Kommunikations-Pattern mit 'Score-P' und 'Vampir'. Identifiziere die teuersten kollektiven Operationen (typisch: Allreduce auf einer großen Datenmenge, ungleich verteilte Halo-Exchange). Implementiere zwei Optimierungen: (1) Hierarchische Allreduce mit MPI-3-Neighborhood-Collectives, (2) Topologie-bewusste Rang-Reordering basierend auf Cluster-Topologie. Vermess Skalierung erneut. Schreibe eine Bewertung, ab welcher Knoten-Zahl die Skalierungs-Grenze erreicht ist und welche algorithmischen Änderungen jenseits davon notwendig wären. Abgaben: Skalierungs-Bericht vorher, zwei Optimierungen, Skalierungs-Bericht nachher, 10-seitige technische Bewertung.
Das Briefing
Was Du tust und was Du zeigst.
Wie hebt man die starke Skalierungs-Effizienz eines MPI-Atmosphären-Modells jenseits 64 Knoten zurück über 70 Prozent — und wo liegt die fundamentale Grenze?
Earning criteria — what you'll demonstrate
- MPI-Kommunikations-Pattern mit Score-P und Vampir profilieren
- Hierarchische Kollektive und Topologie-Awareness umsetzen
- Starke und schwache Skalierung sauber unterscheiden und messen
- Algorithmische Skalierungs-Grenzen aus Mess-Daten ableiten
Studienpassung
Wo dies in Dein Studium passt.
Schärft dieselben Fähigkeiten, die Dein Studium von Dir erwartet.
Fähigkeiten
Fähigkeiten, die Du unter Beweis stellst.
Jede taucht auf Deinem verifizierten Zertifikat auf.
Karrieren
Berufe, auf die dies Dich vorbereitet.
Echte Berufsbezeichnungen. Echte Skill-Brücken. Wähle die, die Deinem Werdegang am nächsten kommt.
HPC-Ingenieur:in
MPI-Workloads auf 128 Knoten zu skalieren und algorithmische Grenzen zu identifizieren ist die Königsdisziplin in wissenschaftlichem HPC und in europäischen Klima-, Pharma- und CFD-Anbietern direkt gefragt.
Dieses Projekt schärft
- hpc-programming
- mpi
- collective-operations
Systemarchitekt:in
Architekt:innen mit MPI-Skalierungs-Verständnis entwerfen HPC-Cluster und Software-Architekturen, die wirklich linear skalieren.
Dieses Projekt schärft
- hpc-programming
- topology-aware-scheduling
- documentation
Noch eine Sache