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LS-DYNA/MPP的

基本架构与演进

JasonWang

AnsysTechnologyConference

Sept.17-182020

Outline

?LSDYNA/MPPExplicitImplementation

?HYBRID

?DynamicRebalance

?UserDefinedREDECOMP

LSDYNA/MPPExplicitImplementation

4CORESExplicittimeloop

MPP(MIMD)

ProcessElements

Syncdt

Contact

MPI

LAN

Constraints

CORE

$$$$

UpdateNodes

Rank0123

?Problemfitsinrealmemory(incore)

?Element:internalforce(CPU,memorybounded,highdatareuserateand$friendly)

?Timemarchingwithtimestepsizelimiter(Syncpoint)

?Contact:externalforce(CPU,memory,networkbandwidthbounded)

DefaultDecomposition

?Baseoninitialgeometry

?Useelementtype,materialmodel,integrationpoints,etc.toestimatetotalcostofthemodel

?SubdividethedomainwithequalcostusingRecursiveCoordinatesBisection

?AdditionaloptionsallowusertomanipulateMPPpartition

Notequaldomainsize

Scaling/Speedup

MPP

MPImessage

Telapse=(Tcpu+Tsys+Tmpp)core

Tcpu:NumberCrunching

Tsys:System

Tmpp:Communication

???????=

(Tcpu+Tsys)1core

max(Telapse)

Loadbalancing/Parallelefficiency:

?Element,contact,etc

?NUMA,memorybandwidthpercore,I/O,etc

?Communication,latency

?Communication/Computation(surface/volume)

~20Kelementspercore(20KPC)

MPIMessageLatency

MPIRanks

LSDYNA/MPPexplicit

datasizerange

240cores

MessageSize64cores

16cores

SMPandMPP–HYBRID

HYBRID

MPP

SMP

SMPMPPmessage

96MPPranks

Telapse=Tcpu+Tsys+Tmpp

16MPPranks

6SMPthreads

Telapse=Tcpu+Tsys+Tmpp+Tomp

?Totalmessagesandlatencyreducedby~thread2(Tmpp,36x)

?NumberofIOreducedby~thread(Tsys,6x)

1165125,000+

SMPHYBRID

CPUcorecounts

60MSolidsFBOErosionImprovementinLS-DYNAR8.0.0

ParallelscalingofLS-DYNAinexp5transientphase(0.2ms-0.3ms)onCray

XC40

14000

32KPC

Elapsed12000

ElementPrc

10000

contact

LoadImbalance

8000

16KPC

8KPC

4KPC

6000

4000

2000

020004000600080001000012000140001600018000

MPIr

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