PampaAffinity: Otimização de Aplicações Paralelas via Ajuste Dinâmico e Transparente do Grau de Paralelismo e Mapeamento de Threads

Abstract

O desenvolvimento de aplicações que possam utilizar de maneira eficiente os recursos computacionais tem se tornado um desafio para os usuários devido às características do software e hardware que afetam a escalabilidade de muitas aplicações paralelas. Neste sentido, estratégias de ajuste dinâmico do número de threads e mapeamento de threads para núcleos de processamento têm sido empregadas para otimizar o uso destes recursos computacionais. No entanto, o espaço de exploração cresce significativamente com o número de núcleos da arquitetura, tornando a tarefa de encontrar uma configuração ideal de grau de paralelismo e mapeamento de threads desafiadora. Assim, nós propomos PampaAffinity, uma abordagem dinâmica, automática e transparente para o usuário, que realiza o ajuste do número de threads e políticas de mapeamento de threads para cada região paralela de aplicações OpenMP. Com a execução de treze aplicações em três arquiteturas multicore, mostramos que PampaAffinity converge para uma solução ideal com precisão média de 85% e otimiza o tradeoff entre desempenho e consumo de energia em 96.1% quando comparado à maneira padrão que aplicações paralelas são executadas.