molecular dynamics simulation on GPU
분류없음 2009/03/25 01:09 Friedrichs et al. Accelerating molecular dynamic simulation on graphics processing units. Journal of computational chemistry (2009) vol. 30 (6) pp. 864-72
다른 것보다도, GPU 로 코드를 포팅하는데 있어서 문제가 되는 점들을 잘 지적하고 있는 논문.
덧붙여 최초의 (published 된) Molecular Dynamics on GPUs 논문.
Challenges of Porting to a GPU:
- Scaling: 일반적인 parallelization 에서의 이슈와 마찬가지로 타겟 시스템 사이즈가 core 의 수보다 적을 경우에는 효율이 떨어지고 scaling 되지 않는다는 점. 다만, GPU 의 경우 "massively parallelized" 된 작은 코어들로 구성이 되어 있기 때문에, 아주 작은 시스템을 시뮬레이션 하는데는 그다지 효율적이지 못 함. (그렇다고 해도 아주 작은 molecular dynamics 시스템도 몇천개의 atom 이 들어가는것을 봤을땐, 문제가 될 것 같진 않은데.. 게다가 아주 작은 시스템에서도 최소 20 배의 성능향상을 보인것으로 나오는데..)
- Memory Access: "very small amount of special purpose cache memory"; 따라서 메모리에 저장을 하는대신 다시 계산을 하는게 오히려 성능향상에 도움이 됨
- Communication Between CPU and GPU: most significant bottleneck. 줄이자!! 단순히 매 dynamics 스텝마다 atomic coordinates 를 cpu 와 gpu 로 옮기는 실험; 20% 성능저하
- Flow Control: 코어들 여러개가 하나의 그룹으로 묶여 있기 때문에, 만약 해당 코어들중에 branching 해서 다른 명령을 실행하게 된다면, 다른 코어들은 그냥 기다려야 함. branching, 줄이자!!
- Development Tools: sucks.
줄일것이 많구나..
다른 것보다도, GPU 로 코드를 포팅하는데 있어서 문제가 되는 점들을 잘 지적하고 있는 논문.
덧붙여 최초의 (published 된) Molecular Dynamics on GPUs 논문.
Challenges of Porting to a GPU:
- Scaling: 일반적인 parallelization 에서의 이슈와 마찬가지로 타겟 시스템 사이즈가 core 의 수보다 적을 경우에는 효율이 떨어지고 scaling 되지 않는다는 점. 다만, GPU 의 경우 "massively parallelized" 된 작은 코어들로 구성이 되어 있기 때문에, 아주 작은 시스템을 시뮬레이션 하는데는 그다지 효율적이지 못 함. (그렇다고 해도 아주 작은 molecular dynamics 시스템도 몇천개의 atom 이 들어가는것을 봤을땐, 문제가 될 것 같진 않은데.. 게다가 아주 작은 시스템에서도 최소 20 배의 성능향상을 보인것으로 나오는데..)
- Memory Access: "very small amount of special purpose cache memory"; 따라서 메모리에 저장을 하는대신 다시 계산을 하는게 오히려 성능향상에 도움이 됨
- Communication Between CPU and GPU: most significant bottleneck. 줄이자!! 단순히 매 dynamics 스텝마다 atomic coordinates 를 cpu 와 gpu 로 옮기는 실험; 20% 성능저하
- Flow Control: 코어들 여러개가 하나의 그룹으로 묶여 있기 때문에, 만약 해당 코어들중에 branching 해서 다른 명령을 실행하게 된다면, 다른 코어들은 그냥 기다려야 함. branching, 줄이자!!
- Development Tools: sucks.
줄일것이 많구나..
