HPC-Branchenführer entwickeln hochmodernes Framework für Netzwerkkommunikation für Programmiermodelle der nächsten Generation

14/07/2015 - 15:08 von Business Wire

HPC-Branchenführer entwickeln hochmodernes Framework für Netzwerkkommunikation für Programmiermodelle der nächsten GenerationUCX (Unified Communication – X) wird Plattformabstraktionen ermöglichen, die verschiedene Kommunikationstechnologien für Hochleistungsrechen- und Datenplattformen unterstützen.

ISC High Performance 2015 – Mellanox® Technologies, Ltd. (NASDAQ: MLNX), ein führender Anbieter von hochleistungsfähigen Komplettanschlusslösungen für Datenzentrumsserver und Speichersysteme, hat heute eine Kooperation mit dem Oak Ridge National Laboratory (ORNL) des US-Energieministeriums, IBM, der University of Tennessee, NVIDIA sowie mit weiteren Branchenführern, Laboren und Hochschulen angekündigt. Dabei soll ein neues Open-Source-Framework für Netzwerkkommunikation für hochleistungsfähige und datenzentrierte Anwendungen entwickelt werden.

Bisher sind drei beliebte Mainstream-Kommunikations-Frameworks verbreitet, die verschiedene Vernetzungstechnologien und Programmiersprachen unterstützen: MXM, entwickelt von Mellanox Technologies, PAMI, entwickelt von IBM, sowie UCCS, entwickelt von ORNL, der University of Houston und der University of Tennessee. UCX wird die Stärken und Kapazitäten jeder dieser Kommunikationsbibliotheken vereinheitlichen und sie in ein einheitliches Kommunikations-Framework optimieren, das essenzielle Bausteine für die Entwicklung eines hochleistungsfähigen Kommunikationsumfelds liefert.

„Wir arbeiten an Systemen der nächsten Generation im größeren Maßstab. Das UCX-Projekt ermöglicht die Forschung, die für neu aufkommende Exascale-Programmiermodelle erforderlich ist, die unabhängig von der zugrundeliegenden Vernetzungs- und Beschleunigungstechnologie sind“, sagte Dr. Arthur Bernard Maccabe, Leiter der Abteilung für Informatik und Mathematik am Oak Ridge National Laboratory.

„Bei Mellanox freuen wir uns sehr, dass wir bei der gemeinsamen Gestaltung des UCX-Projekts mitwirken können. Wir stellen unsere Fortschritte in Shared Memory, MPI und zugrundeliegenden Netzwerk-Transporttechnologien bereit. So können wir weiterhin auf offenen Standards basierende Networking- und Programmiermodelle fördern“, sagte Gilad Shainer, Marketingvorstand bei Mellanox Technologies. „UCX wird Optimierungen für geringere Softwarekosten bei Kommunikationswegen ermöglichen, die plattformübergreifend fast native Vernetzungsleistungen ermöglichen. Mit der Framework-Schnittstelle wird Semantik freigelegt werden, mit der nicht nur HPC-Programmiermodelle, sondern auch datenzentrierte Anwendungen anvisiert werden sollen. Damit wird auch die händlerunabhängige Entwicklung der Bibliothek ermöglicht.“

„UCX ist eindeutig ein strategisches Open-Source-Kommunikations-Framework für die Hochleistungssysteme der Zukunft“, sagte Jim Sexton, IBM Fellow und Leiter der Abteilung für datengestützte Systeme bei IBM. „Uns ist sehr an der Zusammenarbeit an UCX mit unseren Hauptpartnern bei OpenPOWER und an den Hochschulen gelegen. Speziell steuert IBM zentrale Innovationen aus unserer hochleistungsfähigen Messaging-Software PAMI bei, die bereits in einigen Top-10-Spitzenrechensystemen genutzt wird.“

Die Idee ist, dass es mit UCX schneller und einfacher wird, dem HPC-Kommunikationsstack Technologien auf der Tesla Accelerated Computing Platform hinzuzufügen, etwa GPUDirect RDMA und die Hochgeschwindigkeitsverbindung NVLink“, sagte Duncan Poole, Leiter für Plattform-Allianzen bei NVIDIA. „Wir freuen uns darauf, mit den UCX-Mitgliedern zusammenzuarbeiten, um im HPC-Bereich neue Ebenen von Hochleistungsrechenlösungen zu erreichen.“

„Der Weg hin zu Exascale umfasst neben vielen anderen Herausforderungen auch Programmiermodelle, bei denen sich Kommunikation und Rechenvorgänge zusammen entfalten – in Zusammenarbeit statt in Konkurrenz um die zugrundeliegenden Ressourcen. In einer solchen Umgebung ist die Bereitstellung eines umfassenden Zugriffs auf die Hardware ein Hauptbestandteil jedes Programmiermodells und jeder Kommunikationsbibliothek. Mit UCX haben wir die Möglichkeit, nicht nur ein Medium für Software mit Produktionsqualität, sondern auch eine Forschungsinfrastruktur auf niedriger Ebene für flexibleren und portableren Support für die Exascale-fähigen Programmiermodelle bereitzustellen“, so George Bosilca, Forschungsleiter am Innovative Computing Laboratory der University of Tennessee in Knoxville.

„UCX dient als hochleistungsfähige Kommunikationsschicht mit geringer Latenz und wird es uns so ermöglichen, Anwendungsentwicklern produktive Programmiersprachen und Bibliotheken im extremen Maßstab anzubieten, unter anderem APIs mit Partitioned Global Address Space (PGAS) wie Fortran Coarrays und OpenSHMEM sowie OpenMP in verschiedenen Speicher-Domains und auf heterogenen Nodes“, sagte Professor Barbara Chapman von der University of Houston und Leiterin von CACDS.

Die UCX-Kooperation wird von einem High-Performance Computing Leadership Team begleitet, zu dem folgende Persönlichkeiten gehören: Dr. Arthur Bernard Maccabe, Leiter der Abteilung für Informatik und Mathematik am Oak Ridge National Laboratory, Donald Becker, Tesla-Systemarchitekt bei NVIDIA, Dr. George Bosilca, Forschungsleiter am Innovative Computing Laboratory der University of Tennessee, Richard Graham, Senior Solutions Architect bei Mellanox Technologies, Dr. Sameer Kumar, Forscher im Bereich Deep Computing und Hochleistungsrechensysteme am IBM India Research Lab, Stephen Poole, CTO von Open Software System Solutions, Gilad Shainer, Marketingvorstand bei Mellanox Technologies, sowie Dr. Sameh Sharkawi, Teamleiter Parallel Environment MPI Middleware bei IBM.

Weitere Informationen über die UCX-Kooperation finden Sie unter http://www.openucx.org.

Das UCX-Projekt am ORNL wird vom US-Verteidigungsministerium finanziert und nutzt Ressourcen des Extreme Scale Systems Center im ORNL. Das Projekt wird mit Ressourcen der Oak Ridge Leadership Computing Facility am ORNL entwickelt, das gemäß Auftrags-Nr. DE-AC05-00OR22725 vom Office of Science des US-Energieministeriums unterstützt wird.

Über Mellanox

Mellanox Technologies ist ein führender Anbieter von Komplettlösungen und Dienstleistungen in den Bereichen InfiniBand und Ethernet für Server und Speichersysteme. Die Verbindungslösungen von Mellanox steigern die Effizienz von Rechenzentren durch Bereitstellung des höchsten Durchsatzes und der geringsten Latenz, wodurch Daten schneller zu Anwendungen gelangen und Systemleistungskapazitäten erhöht werden können. Mellanox bietet eine Auswahl an schnellen Verbindungsprodukten: Adapter, Schalter, Software, Kabel und Silizium zur Beschleunigung der Laufzeit von Anwendungen und zur Maximierung der Geschäftsergebnisse in unterschiedlichsten Branchen von Hochleistungsrechnern über Rechenzentren von Großunternehmen bis hin zu Web-2.0-, Cloud-, Speicher- und Finanzdienstleistungen. Weitere Informationen finden Sie unter www.mellanox.com.

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