Análise da Economia de Energia Através
do Desligamento de Nós Ociosos em um
Cluster com Processadores ARM
Gustavo Rostirolla, Vinicius Facco Rodrigues, Rodrigo da Rosa Righi, Pedro Velho
Sumário
Introdução
Cluster
GreenHPC
Metodologia
Resultados
Conclusão
Introdução
•
e-Ciência
•
Simulação de fenômenos complexos
•
LHC gera cerca de 30 petabytes de dados por ano
•
Tiahne-2 - TOP500 – 16 mil nós - 33,862 Pflops - 17,80 MW
•
Exascale (1018 flops) GigaWatts de energia
http://home.web.cern.ch/about/computing
Cluster
BeagleBone Black
Sitara AM3358 (Cortex-A8) - 1Ghz
512MB DDR3
2GB eMMC
10/100 Ethernet
GreenHPC
Cluster
Cluster Power Supply
Sensor Board
Board Power Supply
Data Acquisition (DAQ)
Board with an A/D Converter
Input Parameters
Sample Rate,
Buffer Size,
Output File
Virtual
Instrumentation
GreenHPC
Real-time
Graphics: Current,
Voltage and
Power
Output
Logfile
Cluster + GreenHPC
1 e 2 - Fontes de alimentação
3 - Placa de sensores
4 - Placa de aquisição de dados
5 - Virtual Instrument
6 - Cluster com processadores ARM (plataforma de testes)
Metodologia
•
Ondes3D
•
Simulação de propagação de sismos
•
Problema teste com 100 timesteps
•
Variação do número de nós ligados
Energia−para−Solução (joules)
Resultados
30000
●
20000
●
●
10000
●
●
●
●
●
●
●
6
7
8
9
10
0
1
2
3
4
5
Nós
Todos os nós ligados
Energia−para−Solução (joules)
Resultados
30000
20000
10000
●
●
●
1
2
3
●
●
●
●
4
5
6
7
●
●
●
8
9
10
0
Nós
Desligando nós ociósos
30
20
10
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
0
time−to−solution (s)
nodes
2000
●
1500
●
1000
●
●
500
●
2
3
4
5
●
●
●
●
6
7
8
9
10
nodes
1.00
0.75
0.50
0.25
0.00
0.00
●
0
1
relative energy−to−solution
energy−to−solution (kJ)
Resultados
0.25
0.50
0.75
1.00
relative time−to−solution
20
8%
10
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
0
nodes
time−to−solution (s)
Resultados
30
2000
●
1500
4%
●
1000
●
●
500
●
2
3
4
5
●
●
●
●
6
7
8
9
10
nodes
1.00
0.75
0.50
0.25
0.00
0.00
●
0
1
relative energy−to−solution
energy−to−solution (kJ)
Maior speedup
Maior economia
Não linearidade
0.25
0.50
0.75
1.00
relative time−to−solution
Conclusão
•
GreenHPC - Framework para medição de consumo
•
Análise de consumo energético de uma aplicação HPC
•
Impacto do desligamento de nós ociosos
Análise da Economia de Energia Através
do Desligamento de Nós Ociosos em um
Cluster com Processadores ARM
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github.com/grostirolla1/greenhpc