کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
6874411 1441161 2018 17 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Load balancing of parallel cell-based blood flow simulations
ترجمه فارسی عنوان
تعادل بار از شبیه سازی جریان خون مبتنی بر موازی
کلمات کلیدی
ترجمه چکیده
توزیع غیر همگن در هزینه های محاسباتی اغلب به منظور برنامه ریزی در برنامه های بسیار موازی چالش برانگیز است. با استفاده از یک روش مبتنی بر کلاهک های فراکتال، ما یک سربار عدم تعادل بار کسر را در یک شبیه سازی بیوفیلید با کارایی بالا به منظور حل دقیق جریان خون در سطح سلولی مورد مطالعه قرار دادیم. به طور کلی، غلظت ذرات در چنین جریان تعلیق همگن نیست. معمولا تخلیه سلول های نزدیک به دیواره ها و غلظت بالاتری نسبت به مرکز دامنه جریان وجود دارد. ما شبیه سازی های موازی از جریان های تعلیق را انجام می دهیم. توزیع سلول های غیر همگن ظهور ممکن است منجر به عدم تعادل بار قوی شود و منجر به تشدید عملکرد موازی شود. ما یک مدل را برای سربار عدم تعادل بار کسری ارائه می دهیم، آن را با اندازه گیری این سربار در شبکه موازی شبیه سازی جریان خون مبتنی بر سلول مبتنی بر بولتزمن تأیید می کنیم، و مقایسه عدم برابری بار ناشی با منابع دیگر سربار، به ویژه سربار ارتباطات. توافق خوبی بین اندازه گیری ها و مدل عدم تعادل بار ما وجود دارد. ما همچنین می بینیم که در موارد آزمون ما، سربار ارتباطات بیشتر از حد اضافی بار است. با این حال، برای سیستم های بزرگتر، ما انتظار داریم که هزینه بالایی نابرابری غالب باشد. بنابراین، استراتژی های تعادل بار کارآمد باید توسعه یابد.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی کامپیوتر نظریه محاسباتی و ریاضیات
پیش نمایش مقاله
تعادل بار از شبیه سازی جریان خون مبتنی بر موازی
چکیده انگلیسی
The non-homogeneous distribution of computational costs is often challenging to handle in highly parallel applications. Using a methodology based on fractional overheads, we studied the fractional load imbalance overhead in a high-performance biofluid simulation aiming to accurately resolve blood flow on a cellular level. In general, the concentration of particles in such a suspension flow is not homogeneous. Usually, there is a depletion of cells close to walls, and a higher concentration towards the centre of the flow domain. We perform parallel simulations of such suspension flows. The emerging non-homogeneous cell distributions might lead to strong load imbalance, resulting in deterioration of the parallel performance. We formulate a model for the fractional load imbalance overhead, validate it by measuring this overhead in parallel lattice Boltzmann based cell-based blood flow simulations, and compare the arising load imbalance with other sources of overhead, in particular the communication overhead. We find a good agreement between the measurements and our load imbalance model. We also find that in our test cases, the communication overhead was higher than the load imbalance overhead. However, for larger systems, we expect load imbalance overhead to be dominant. Thus, efficient load balancing strategies should be developed.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Journal of Computational Science - Volume 24, January 2018, Pages 1-7
نویسندگان
, , , ,