Optimierung der MPI-Prozess-Kommunikation bei Multicore-Rechnerarchitekturen mit Hilfe des quadratischen Zuordnungsproblems

Abstract

Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Optimierung der MPI-Prozess-Kommunikation bei Multicore-Rechnerarchitekturen. Ziel ist es, die Gesamtrechenzeit einer parallelen Anwendung dadurch zu reduzieren, dass die Prozesse so den einzelnen Prozessoren zugeordnet werden, dass die Kommunikation zwischen den Prozessen mit möglichst wenig Aufwand durchgeführt werden kann. Diese Aufgabe lässt sich mathematisch als quadratisches Zuordnungsproblem modellieren. Die vorliegende Arbeit setzt sich mit den theoretischen Grundlagen des quadratischen Zuordnungsproblems auseinander und stellt anhand von verschiedenen Heuristiken eine mögliche Lösungsvariante für die oben beschriebene Problematik dar. Anhand des DLR TAU-Codes und einigen ausgewählten aerodynamischen Konfigurationen wird die praktische Anwendbarkeit der Heuristiken untersucht.