混合计算环境中的高吞吐量计算制造技术

本发明专利技术的优选实施例提供了混合处理系统中的高吞吐量计算。一组高吞吐量计算服务级别协议（SLA）被分析。该组高吞吐量计算SLA与混合处理系统相关。混合处理系统包括至少一个服务器系统和一组加速器系统，该至少一个服务器系统包含至少第一计算架构，该组加速器系统中的每个包含与第一计算架构不同的第二计算架构。服务器系统处的第一组资源和该组加速器系统处的第二组资源被监视。一组数据并行的工作量任务跨第一组资源中的至少一个资源和第二组资源的至少一个资源被动态地调度。该组数据并行工作量任务的动态调度基本满足该组高吞吐量计算SLA。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】混合计算环境中的高吞吐量计算的方法和系统
本专利技术一般涉及混合计算环境，且更具体地，涉及在混合计算环境中执行高吞吐量计算。
技术介绍
今天的计算机系统已如此先进，以至于现在的一些计算环境包括不同架构的核心组件，其共同操作以完成数据处理任务。这样的计算环境通常被称为“混合”环境，这表示这样的环境包括具有不同架构的主计算机和加速器。尽管混合计算环境比很多非混合计算环境在数据处理上更有计算能力且更高效，这样的混合计算环境通常不提供高吞吐量计算能力。于2009年3月5日提交的美国专利申请公开号2009/0064168，“SystemandMethodforHardwareBasedDynamicLoadBalancingofMessagePassingInterfaceTasksByModifyingTasks”，教导了一种用于通过修改任务提供基于硬件的消息传递接口（MPI）任务的动态负载平衡的系统和方法。提供了用于调节执行MPI作业任务的处理器的处理工作量（workload）的平衡的机制，以便最小化用于等待所有处理器调用同步操作的等待时间段。每个处理器具有相关的硬件实施的MIP负载平衡控制器。MPI负载平衡控制器维护历史，该历史提供了关于任务对同步操作的调用的任务简档（profile）。从该信息可确定哪些处理器应当使其处理负载减轻且哪些处理器能处理额外的处理负载而不显著不利地影响并行执行系统的整体操作。因此，可执行操作来将工作量从最慢的处理器转移到一个或多个更快的处理器。于2010年4月6日提交的美国专利号7,694,306，“Balancingcomputationalloadacrossapluralityofprocessors”，教导了跨多个处理器平衡计算负载。源代码子任务被编译为字节码子任务，由此字节码子任务在运行时被转换为特定于处理器的目标代码子任务。处理器类型的选择是基于以下三个方法中一个：1）蛮力方法；2）更高级别方法，或3）处理器可用性方法。每个目标代码子任务被加载到对应的处理器类型以便执行。在一个实施例中，编译器将指针存储在字节码文件中，该指针引用字节码子任务的位置。在该实施例中，字节码子任务被存储在共享库中且在运行时，运行时加载器使用指针来识别字节码子任务的位置，以便转换字节码子任务。因此，本领域中存在解决前述问题的需求。
技术实现思路
从第一方面来看，本专利技术提供了一种用于在混合处理系统中提供高吞吐量计算的方法。该方法包括分析一组高吞吐量计算服务级别协议。该组高吞吐量计算服务级别协议（SLA）与混合处理系统相关。该混合处理系统包括至少一个服务器系统和一组加速器系统，该至少一个服务器系统包含第一计算架构，该组加速器系统中的每个包含与第一计算架构不同的第二计算架构。基于该组高吞吐量计算SLA来监视服务器系统处的第一组资源和该组加速器系统处的第二组资源。基于该监视，跨第一组资源中的至少一个资源和第二组资源中的至少一个资源动态地调度一组数据并行工作量任务。该组数据并行工作量任务的动态调度基本满足该组高吞吐量计算SLA。从另一方面来看，本专利技术提供了一种用于在混合处理系统中提供高吞吐量计算的系统。该系统包括存储器和通信地耦合到该存储器的处理器。工作量管理器通信地耦合到存储器和处理器。工作量管理器适于执行方法。该方法包括分析一组高吞吐量计算服务级别协议。该组高吞吐量计算SLA与混合处理系统相关。该混合处理系统包括至少一个服务器系统和一组加速器系统，该至少一个服务器系统包含第一计算架构，该组加速器系统中的每个包含与第一计算架构不同的第二计算架构。基于该组高吞吐量计算SLA来监视该服务器系统处的第一组资源和该组加速器系统处的第二组资源。基于该监视，跨第一组资源中的至少一个资源和第二组资源中的至少一个资源动态地调度一组数据并行工作量任务。该组数据并行工作量任务的动态调度基本满足该组高吞吐量计算SLA。从又一方面来看，本专利技术提供了一种用于在混合处理系统中提供高吞吐量计算的计算机程序产品。该计算机程序产品包括可被处理电路读取并存储指令的存储介质，所述指令可被处理电路执行以执行方法。该方法包括分析一组高吞吐量计算服务级别协议。该组高吞吐量计算SLA与混合处理系统相关。该混合处理系统包括至少一个服务器系统和一组加速器系统，该至少一个服务器系统包含第一计算架构，该组加速器系统中的每个包含与第一计算架构不同的第二计算架构。基于该组高吞吐量计算SLA来监视该服务器系统上的第一组资源和该组加速器系统上的第二组资源。基于该监视，跨第一组资源中的至少一个资源和第二组资源中的至少一个资源动态地调度一组数据并行工作量任务。该组数据并行工作量任务的动态调度基本满足该组高吞吐量计算SLA。从再一方面来看，本专利技术提供了一种存储在计算机可读介质并可加载到数字计算机的内部存储器的计算机程序，其包括软件代码部分，当所述程序在计算机上运行时，所述软件代码部分用于执行本专利技术的步骤。附图说明现在将仅通过举例的方式，参考以下附图中示出的优选实施例描述本专利技术：图1是示出根据本专利技术的一个实施例的操作环境的一个例子的框图；图2是示出根据本专利技术的一个实施例跨混合系统分配高吞吐量计算工作量的一个例子的框图；图3是示出根据本专利技术的一个实施例的混合系统中的工作量迁移的功能时序图；图4是示出根据本专利技术的一个实施例的用于混合系统的工作量队列的一个例子的框图；图5是示出根据本专利技术的一个实施例的用于高吞吐量计算的混合系统中的服务器的一种配置的框图；图6是示出根据本专利技术的一个实施例的在混合系统中提供高吞吐量计算的一个例子的操作流程图；图7是示出根据本专利技术的一个实施例的数据访问配置在混合系统中提供高吞吐量计算的另一个例子的操作流程图；图8是示出根据本专利技术的一个实施例的根据另一个数据访问配置、通过重新分配工作量在混合系统中提供高吞吐量计算的一个例子的操作流程图；图9是示出根据本专利技术的一个实施例的根据另一个数据访问配置、通过基于SLA重新分配工作量在混合系统中提供高吞吐量计算的一个例子的操作流程图；图10是示出根据本专利技术的一个实施例在混合系统中集群（cluster）工作量的一个例子的操作流程图；图11是示出根据本专利技术的一个实施例的在混合系统中迁移工作量的一个例子的操作流程图；图12是示出根据本专利技术的一个实施例在系统环境中配置服务器系统以便执行加速器工作量的一个例子的操作流程图；以及图13是示出根据本专利技术的一个实施例的信息处理系统的详细视图的框图。具体实施方式根据要求在此公开本专利技术的具体实施例；但是应当理解，公开的实施例仅是本专利技术的示例，本专利技术可被实施为各种形式。因此，在此公开的特定结构和功能细节不应被解释为限制性的，而仅仅是权利要求的基础，且是用于教导本领域技术人员以各种方式以几乎任何合适的详细结构使用本专利技术的代表性基础。而且，在此使用的术语和短语不是限制性的，而是提供本专利技术的可理解描述。在此使用的术语“一”或“一个”被限定为一个或多于一个。在此使用的术语多个被限定为两个或多于两个。复数和单数术语是一样的，除非另外清楚说明。在此使用的术语另一个被定义为至少第二个或更多。在此使用的术语包括和/或具有被定义为包含（即，开放式语言）。在此使用的术语耦合被定义为连接，尽管不必是本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.08.31 US 12/872,7611.一种使用信息处理系统在混合处理系统中提供高吞吐量计算的方法，所述方法包括下列步骤：分析一组高吞吐量计算服务级别协议SLA，该组高吞吐量计算SLA与混合处理系统相关，该混合处理系统包括至少一个服务器系统和一组加速器系统，该至少一个服务器系统包含第一计算架构，该组加速器系统中的每个包含与第一计算架构不同的第二计算架构，其中，在该组高吞吐量计算SLA中的至少一个SLA是动态变化的，其中该组高吞吐量计算SLA中的每个SLA具有至少一个性能吞吐量SLA、至少一个性能响应时间批窗口SLA、以及至少一个能量SLA来满足混合处理系统，其中性能吞吐量SLA、性能响应时间批窗口SLA、以及能量SLA与优先次序相关；基于该组高吞吐量计算SLA来监视该至少一个服务器系统处的第一组资源和该组加速器系统处的第二组资源；以及基于该监视，跨第一组资源中的至少一个资源和第二组资源中的至少一个资源动态地调度一组数据并行工作量任务，该动态调度基本满足该组高吞吐量计算SLA。2.如权利要求1所述的方法，其中，所述混合处理系统包括跨平台并行编程环境。3.如权利要求1或2中任一项所述的方法，其中，所述第一组资源和第二组资源中的每个包括一组跨平台并行编程资源。4.如权利要求3所述的方法，其中，该组跨平台并行编程资源包括计算内核。5.如权利要求1或2中任一项所述的方法，其中，该至少一个服务器系统通过网络通信地耦合到该组加速器系统。6.如权利要求1或2中任一项所述的方法，其中，所述第一组资源的至少一个子集仿真该组加速器系统上可用的一组资源。7.如权利要求1或2中任一项所述的方法，还包括下列步骤：在动态地调度的步骤之后，确定该组高吞吐量计算SLA未被满足；以及响应于该确定的步骤，将额外的资源动态地分配给第一组资源和第二组资源中的至少一个。8.如权利要求1或2中任一项所述的方法，还包括下列步骤：将该组数据并行工作量任务中的至少一个数据并行工作量任务从第二组资源中的至少一个资源迁移到第一组资源中的资源。9.如权利要求8所述的方法，其中，所述迁移步骤还包括下列步骤：识别与该至少一个数据并行工作量任务相关的一组执行条件；在执行该至少一个数据并行工作量任务期间，确定至少一个执行条件被满足；以及响应于确定该至少一个执行条件被满足，执行该迁移。10.如权利要求9所述的方法，其中，该组执行条件包括该组高吞吐量计算SLA中所指示的与混合处理系统相关的性能度量和能量度量中的至少一个。11.如权利要求1或2中任一项所述的方法，还包括下列步骤：分析多个工作量，其中，所述多个工作量中的至少一个工作量包括该组数据并行工作量任务；基于该分析，识别所述多个工作量中执行基本类似的数据并行操作的一组工作量；响应于该识别，将被识别的该组工作量分组为工作量集群；以及同时动态地调度工作量集群中的该组工作量，其中，该动态调度还包括临时调整工作量集群中互相依赖的工作量。12.一种用于在混合处理系统中提供高吞吐量计算的系统，该系统包括：存储器；通信地耦合到存储器的处理器；以及通信地耦...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·克里希纳穆尔塞，C·J·帕里斯，B·P·塞加尔，N·克里希纳斯瓦米，
申请(专利权)人：国际商业机器公司，
类型：
国别省市：