uu.seUppsala universitets publikationer
Ändra sökning
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Scientific Computing on Multicore Architectures
Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Matematisk-datavetenskapliga sektionen, Institutionen för informationsteknologi, Avdelningen för beräkningsvetenskap. Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Matematisk-datavetenskapliga sektionen, Institutionen för informationsteknologi, Tillämpad beräkningsvetenskap.
2014 (Engelska)Doktorsavhandling, sammanläggning (Övrigt vetenskapligt)
Abstract [en]

Computer simulations are an indispensable tool for scientists to gain new insights about nature. Simulations of natural phenomena are usually large, and limited by the available computer resources. By using the computer resources more efficiently, larger and more detailed simulations can be performed, and more information can be extracted to help advance human knowledge.

The topic of this thesis is how to make best use of modern computers for scientific computations. The challenge here is the high level of parallelism that is required to fully utilize the multicore processors in these systems.

Starting from the basics, the primitives for synchronizing between threads are investigated. Hardware transactional memory is a new construct for this, which is evaluated for a new use of importance for scientific software: atomic updates of floating point values. The evaluation includes experiments on real hardware and comparisons against standard methods.

Higher level programming models for shared memory parallelism are then considered. The state of the art for efficient use of multicore systems is dynamically scheduled task-based systems, where tasks can depend on data. In such systems, the software is divided up into many small tasks that are scheduled asynchronously according to their data dependencies. This enables a high level of parallelism, and avoids global barriers.

A new system for managing task dependencies is developed in this thesis, based on data versioning. The system is implemented as a reusable software library, and shown to be as efficient or more efficient than other shared-memory task-based systems in experimental comparisons.

The developed runtime system is then extended to distributed memory machines, and used for implementing a parallel version of a software for global climate simulations. By running the optimized and parallelized version on eight servers, an equally sized problem can be solved over 100 times faster than in the original sequential version. The parallel version also allowed significantly larger problems to be solved, previously unreachable due to memory constraints.

Ort, förlag, år, upplaga, sidor
Uppsala: Acta Universitatis Upsaliensis, 2014. , s. 47
Serie
Digital Comprehensive Summaries of Uppsala Dissertations from the Faculty of Science and Technology, ISSN 1651-6214 ; 1139
Nyckelord [en]
multicore, scientific computing, shared memory parallelism, task-based programming, parallel programming model, task scheduling, data versioning
Nationell ämneskategori
Programvaruteknik Beräkningsmatematik
Forskningsämne
Beräkningsvetenskap
Identifikatorer
URN: urn:nbn:se:uu:diva-221241ISBN: 978-91-554-8928-1 (tryckt)OAI: oai:DiVA.org:uu-221241DiVA, id: diva2:708164
Disputation
2014-05-23, Room 2446, Polacksbacken, Lägerhyddsvägen 2, Uppsala, 10:15 (Engelska)
Opponent
Handledare
Projekt
UPMARCeSSENCETillgänglig från: 2014-04-29 Skapad: 2014-03-26 Senast uppdaterad: 2018-01-11Bibliografiskt granskad
Delarbeten
1. Using hardware transactional memory for high-performance computing
Öppna denna publikation i ny flik eller fönster >>Using hardware transactional memory for high-performance computing
Visa övriga...
2011 (Engelska)Ingår i: Proc. 25th International Symposium on Parallel and Distributed Processing Workshops and PhD Forum, Piscataway, NJ: IEEE , 2011, s. 1660-1667Konferensbidrag, Publicerat paper (Refereegranskat)
Ort, förlag, år, upplaga, sidor
Piscataway, NJ: IEEE, 2011
Nationell ämneskategori
Datavetenskap (datalogi)
Identifikatorer
urn:nbn:se:uu:diva-158551 (URN)10.1109/IPDPS.2011.322 (DOI)978-1-61284-425-1 (ISBN)
Konferens
IPDPS Workshop on Multi-Threaded Architectures and Applications
Projekt
eSSENCEUPMARC
Tillgänglig från: 2011-09-01 Skapad: 2011-09-10 Senast uppdaterad: 2018-01-12Bibliografiskt granskad
2. SuperGlue: A shared memory framework using data versioning for dependency-aware task-based parallelization
Öppna denna publikation i ny flik eller fönster >>SuperGlue: A shared memory framework using data versioning for dependency-aware task-based parallelization
2014 (Engelska)Rapport (Övrigt vetenskapligt)
Serie
Technical report / Department of Information Technology, Uppsala University, ISSN 1404-3203 ; 2014-010
Nationell ämneskategori
Programvaruteknik
Identifikatorer
urn:nbn:se:uu:diva-221155 (URN)
Projekt
UPMARCeSSENCE
Tillgänglig från: 2014-04-03 Skapad: 2014-03-25 Senast uppdaterad: 2018-01-11Bibliografiskt granskad
3. Resource-aware task scheduling
Öppna denna publikation i ny flik eller fönster >>Resource-aware task scheduling
2015 (Engelska)Ingår i: ACM Transactions on Embedded Computing Systems, ISSN 1539-9087, E-ISSN 1558-3465, Vol. 14, nr 1, s. 5:1-25, artikel-id 5Artikel i tidskrift (Refereegranskat) Published
Nationell ämneskategori
Programvaruteknik
Identifikatorer
urn:nbn:se:uu:diva-216287 (URN)10.1145/2638554 (DOI)000349302200005 ()
Projekt
UPMARCeSSENCE
Tillgänglig från: 2015-01-21 Skapad: 2014-01-20 Senast uppdaterad: 2018-01-11Bibliografiskt granskad
4. A task parallel implementation of an RBF-generated finite difference method for the shallow water equations on the sphere
Öppna denna publikation i ny flik eller fönster >>A task parallel implementation of an RBF-generated finite difference method for the shallow water equations on the sphere
2014 (Engelska)Rapport (Övrigt vetenskapligt)
Serie
Technical report / Department of Information Technology, Uppsala University, ISSN 1404-3203 ; 2014-011
Nationell ämneskategori
Datavetenskap (datalogi) Beräkningsmatematik
Identifikatorer
urn:nbn:se:uu:diva-221156 (URN)
Projekt
eSSENCEUPMARC
Tillgänglig från: 2014-04-03 Skapad: 2014-03-25 Senast uppdaterad: 2018-01-11Bibliografiskt granskad
5. Programming models based on data versioning for dependency-aware task-based parallelisation
Öppna denna publikation i ny flik eller fönster >>Programming models based on data versioning for dependency-aware task-based parallelisation
2012 (Engelska)Ingår i: Proc. 15th International Conference on Computational Science and Engineering, Los Alamitos, CA: IEEE Computer Society, 2012, s. 275-280Konferensbidrag, Publicerat paper (Refereegranskat)
Ort, förlag, år, upplaga, sidor
Los Alamitos, CA: IEEE Computer Society, 2012
Nationell ämneskategori
Programvaruteknik
Identifikatorer
urn:nbn:se:uu:diva-187446 (URN)10.1109/ICCSE.2012.45 (DOI)000317475000038 ()978-1-4673-5165-2 (ISBN)
Konferens
CSE 2012
Projekt
eSSENCEUPMARC
Tillgänglig från: 2013-01-24 Skapad: 2012-12-06 Senast uppdaterad: 2018-01-16Bibliografiskt granskad

Open Access i DiVA

fulltext(523 kB)473 nedladdningar
Filinformation
Filnamn FULLTEXT01.pdfFilstorlek 523 kBChecksumma SHA-512
51e6dcd20512408555f5faed7c43c3478c5ab2b377e21ce5d012be180135a627fb9308e0533970a3fb10407e43913a1dc5bcd12cad95d45eaf9bfaaf3e0a5a17
Typ fulltextMimetyp application/pdf
Köp publikationen >>

Personposter BETA

Tillenius, Martin

Sök vidare i DiVA

Av författaren/redaktören
Tillenius, Martin
Av organisationen
Avdelningen för beräkningsvetenskapTillämpad beräkningsvetenskap
ProgramvaruteknikBeräkningsmatematik

Sök vidare utanför DiVA

GoogleGoogle Scholar
Totalt: 473 nedladdningar
Antalet nedladdningar är summan av nedladdningar för alla fulltexter. Det kan inkludera t.ex tidigare versioner som nu inte längre är tillgängliga.

isbn
urn-nbn

Altmetricpoäng

isbn
urn-nbn
Totalt: 2188 träffar
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf