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Supercomputing 2010

Focus sur les démonstrations proposées pour Inria

Supercomputing 2010 Stand INRIA

Cette année, l’Inria proposera  sur son stand douze démonstrations scientifiques qui s’articuleront autour de deux grands axes, d’un côté la recherche d’outils et d’architectures au service du calcul haute performance (HPC)  et de l’autre des recherches axées sur des domaines applicatifs du HPC. Le transfert et l’innovation sont aussi mis à l’honneur avec la participation de quatre start-ups Inria et, nouveauté 2010, la participation d’une PME partenaire de l’Inria : HPC Project.

Simulateur ECOFEN : transfert de gros volumes de données efficaces en énergie

L’équipe présentera ses travaux sur la réduction de la consommation énergétique des systèmes distribués à grande échelle avec une focalisation sur la réduction de la consommation énergétique lors de transferts de gros volumes de données sur des réseaux dédiés. La démonstration proposée présentera les résultats issus du simulateur ECOFEN : End-to-End energy Cost mOdel and simulator For Evaluating power consumption in large-scale Networks.

  • Contacts : 
    Equipe-projet RESO, Centre de recherche Inria  Grenoble-Rhône-Alpes,
    Laurent Lefèvre, Marcos Dias de Assunçao
    Site web :  GREEN-NET

Wrekavoc : un émulateur d'hétérogénéité

Wrekavoc est un émulateur d'hétérogénéité. Il permet d'utiliser un cluster de machines homogènes, et d'introduire de l'hétérogénéité pour se placer dans des conditions expérimentales particulières. En particulier, il permet de dégrader les performances du CPU, du réseau et de la mémoire. Wrekavoc permet ainsi d'obtenir des conditions d'expérience reproductibles dans un environnement hétérogène. Il représente un outil utile dans le cadre de la mise au point et de l'évaluation d'algorithmes sur plateformes hétérogènes.

  • Contacts :
    Equipe-projet ALGORILLE - Centre de recherche Inria Nancy - Grand Est,
     Lucas Nussbaum 
    Site web : Wrekavoc

SimGrid : une boîte à outils de simulation modulable

SimGrid est une boîte à outils offrant des fonctionnalités de base pour la simulation d’applications réparties dans des environnements distribués et hétérogènes. Le projet a pour objectif de faciliter la recherche dans des systèmes parallèles et distribués à grande échelle, tels que les grilles, les systèmes peer-to-peer et les environnements de cloud computing. SimGrid est utilisable dans l’évaluation heuristique, le prototypage d’applications, et même dans le développement et le réglage d’applications réelles.

  • Contacts :
    Equipe-projet  ALGORILLE   Centre de recherche Inria Nancy - Grand Est,
    Equipe-projet  MESCAL  Centre de recherche Inria  Grenoble - Rhône-Alpes
    Simgrid et Frédéric Suter
    Site web : SIMGRID Project 

Analyser et optimiser les interactions entre threads avec Maqao

Les architectures multicœurs offrent un potentiel pour de grandes performances, au dépend   d'une hiérarchie mémoire complexe et des accès non–uniformes. La performance de programmes parallèles OpenMP dépend énormément des interactions entre  threads et du placement des threads sur l'architecture. Peu d’outils analysent ces interactions pour aider les développeurs d’application à adapter leurs solutions.
L’équipe va présenter une nouvelle méthode pour analyser la performance de ces interactions pour codes parallèles OpenMP. Implémentée dans l’outil MAQAO de l'Université de Versailles, cette approche permet de tracer les accès mémoire, de détecter les problèmes de performance  comme le faux partage, le vol de lignes de cache, des problèmes d'affinité entre threads ou du déséquilibre de charge.

  • Contacts :
    Equipe-projet RUNTIME Centre de recherche Inria Bordeaux - Sud-Ouest,
    Denis Barthou,
  • Voir aussi : Démo MAQAO Mise au point de performances applicatives sur architectures multicœurs

Vers une implémentation de Mapreduce pour les grilles de PC

Depuis son introduction par Google en 2004, MapReduce est devenu le modèle de programmation pour le traitement intensif de données. MapReduce s’inspire de la programmation fonctionnelle où le programmeur définit une fonction Map qui produit une liste de tuplets clé, valeur et une fonction de Réduction qui réduit les résultats intermédiaires en un résultat unique.  Bien que MapReduce a été développé à l’origine pour une utilisation par des entreprises de l’Internet, cette technologie a suscité beaucoup d’attention de la communauté scientifique car elle peut s’appliquer à un large panel d’applications d’analyse de données (génomique, physique des hautes énergies, géographie etc…)
Les chercheurs vont présenter différentes activités autour de MapReduce que conduisent les équipes de l’Inria : XtremMapReduce qui est la première implémentation de MapReduce dédiée aux grilles de PC (Desktop Grid). Ce prototype est basé sur l’intergiciel BitDew développé par l’Inria et fournit des fonctionnalités de tolérance aux pannes, de primitive de communication des données collectives, de gestion des réplicas et de certification décentralisée de résultats. Le projet ANR MapReduce, dont la coordination est assurée par l’équipe Inria KerData, vise à étudier les problématiques de MapReduce pour la large échelle. Enfin, nous présenterons DIET MapReduce qui utilise le moteur de Worflow DIET pour exécuter et distribuer automatiquement des workflow MapReduce sur la grille. DIET est un intergiciel permettant le déploiement facile d’un ensemble de service sur une plateforme hétérogène de GridRPC.

L’équipe est impliquée dans différentes initiatives ou actions de l’Inria dans le domaine du HPC en collaboration avec UIUC, CERFACS, PRACE, GENCI, BULL.

  • Contacts :
     Equipe-projet  GRAAL Centre  de recherche Inria  Grenoble - Rhône-Alpes,
     Gilles Fedak
    Sites web : BITDEW  et   DIET

SPADES : au service d’architectures petascales et de systèmes distribués

L’une des idées phares  du projet ANR SPADES est de proposer un environnement distribué très dynamique, capable de tirer parti des ressources disponibles de manière non-intrusive, sans interférer avec leur usage prioritaire. L’idée est donc de pouvoir adapter le paradigme du calcul volontaire en remplaçant les utilisateurs par des ressources distribuées par exemple sur des architectures à large échelle.
Une des priorités du projet est de favoriser le développement de plateformes à très large échelle, notamment des environnements petascales. Mais ces architectures nouvelle génération souffrent encore d’un manque d’expertise pour une utilisation pertinente et efficace. Un des objectifs de SPADES est de montrer comment tirer parti de la puissance de telles architectures. Un autre défi est de fournir une solution logicielle définissant un système de découverte de services capable de s’exécuter sur une plateforme très dynamique. Ce système sera développé sur des nœuds volatiles capables de tolérer des pannes. SPADES vise à proposer des solutions pour gérer efficacement les ordonnanceurs pour des environnements en grille.

  • Contacts :
    Equipe-projet  GRAAL Centre de recherche Inria, Grenoble-Rhône-Alpes, 
    Eddy Caron,
    Site web :  SPADES

ProActive Parallel Suite : solution Open Source pour les architectures informatiques de Cloud

ProActive Parallel Suite est une solution Open Source (consortium OW2) innovante pour les architectures informatiques de Cloud : parallèles, distribuées, virtualisées et multi-cœurs. ProActive features Java Parallel Programming seamlessly integrated with Scheduling and Resource Management. ProActive simplifie la programmation et l’exécution d’applications parallèles sur Linux, Windows et Mac, tout comme la gestion et l’optimisation des ressources telles que PC, serveur, cluster, grille et informatique dans les nuages pour entreprise. L’équipe-projet OASIS, dont les travaux ont permis de développer ProActive, participe à différentes actions et initiatives d'Inria dans le domaine du HPC, notamment en collaboration avec UIUC, CERFACS, PRACE, GENCI, BULL.

  • Contacts : Equipe-projet OASIS, Centre de recherche Inria Sophia Antipolis - Méditerranée,
     Brian Amedro  et Denis Caromel 
    Site web :  ProActive

Comment tirer le meilleur parti des plates-formes multicoeurs hétérogènes

RUNTIME conçoit des supports exécutifs permettant une exploitation plus aisée et plus efficace des plates-formes multicoeurs, accélérateurs et réseaux rapides. Nous présentons nos techniques d'optimisation qui reposent sur une connaissance fine des affinités entre les tâches, les données et le matériel, qui permettent de tenir compte de manière transparente des besoins de l'application et des capacités matérielles.

  • Contacts :
    Equipe-projet  RUNTIME, Centre de recherche Inria Bordeaux - Sud-Ouest,
     Brice Goglin

Résilience pour des infrastructures petascale et au-delà

Le 11 juin 2009, l’Université d'Illinois à Urbana Champaign (UIUC) aux Etats-Unis et Inria mettaient en place le laboratoire commun de recherche en calcul intensif (High-Performance Computing, HPC). Basé au sein d’UIUC, ce laboratoire concentre ses travaux sur le développement d’algorithmes et de logiciels pour des ordinateurs à échelle pétaflopique et au-delà. Les chercheurs ont d’ores et déjà obtenu de très bons résultats scientifiques dans les domaines de la résilience ou du « comment surmonter les défaillances du système à grande échelle ».

Deux démonstrations sur le stand Inria à SC 2010 :

  • Un outil d’analyse des événements dans les grandes machines de calcul pour détecter les éventuelles défaillances
  • Un nouveau protocole de tolérance aux fautes pour applications MPI 

Les solveurs de Bacchus

L’équipe développe des solveurs parallèles haute performance de systèmes linéaires creux. Ces solveurs sont utilisables sous formes de bibliothèques, baptisées HIPS et PaStix, pouvant être intégrées dans les codes de simulations destinés aux supercalculateurs. En optimisant le recours aux ressources de mémoire des infrastructures mobilisées, ces solveurs ont déjà permis de résoudre des cas complexes de calcul distribués à plusieurs dizaines de millions d'inconnues. Ils sont notamment utilisés dans le cadre d’ITER pour simuler la fusion de plasma et au CEA/CESTA pour résoudre des problèmes d'ondes électro-magnétiques.
Les travaux de l’équipe sont menés en étroite collaboration avec l’UIUC et GENCI.

  • Contacts :
  •  Equipe-projet BACCHUS, Centre de recherche Inria Bordeaux - Sud-Ouest,
     Pascal Henon et Pierre Ramet,
    Sites web dédiés aux solveurs :  PaStiX et  Hips 

Simulations numériques  complexes et passage à l'échelle

Développer des méthodes et outils de simulations numériques complexes qui passent à l'échelle pour s’exécuter sur les futures générations de supercalculateurs, tel est l’enjeu des recherches menées par l’équipe HiePACS. Outre la présentation d’outils algorithmiques spécifiques, les chercheurs montreront comment ils intègrent leurs méthodes dans une application parallèle en physique des matériaux via un couplage dynamique moléculaire / chimie quantique.

L’équipe est impliquée dans différentes initiatives ou activités Inria dans le HPC : laboratoire commun Inria-CERFACS, laboratoire commun Inria-UIUC NCSA, PRACE, GENCI, collaborations avec le CEA, avec TOTAL et avec le BRGM.

  • Contacts :
    Equipe-projet HiePACS, Centre de recherche Inria Bordeaux - Sud-Ouest,
    Jean Roman 

Comment utiliser les ressources du HPC pour étudier des problèmes de santé liés à l’exposition des personnes à des champs électromagnétiques 

L’équipe va présenter ses derniers travaux et développements de méthodes numériques pour simuler, sur des nouvelles architectures parallèles haute performance, des phénomènes de propagation d’ondes électromagnétiques. Elle applique notamment ces méthodes pour concevoir des modèles numériques réalistes de la propagation dans les tissus du corps humains. Les méthodes numériques en question font appel à des techniques de discrétisation par éléments finis d’ordre élevé formulées sur des maillages non-structurés, et à des algorithmes de résolution efficaces pour les systèmes d’équations algébriques associés. L’équipe promeut notamment l’utilisation de ses méthodes pour étudier les éventuels effets néfastes de l’exposition humaine aux ondes induites par les systèmes de communication sans fil.

  • Contacts :
    Equipe-projet NACHOS  Centre de recherche Inria Sophia Antipolis - Méditerranée,
    Stéphane Lantéri

ActiveEon “Scale beyond limits”

ActiveEon édite des solutions open source pour le calcul distribué et parallèle afin d'accélérer les applications et la virtualisation.

  • Contact : Arnaud Contes 

Kerlabs “Linux clusters made easy”

Kerlabs est centré sur la conception et la fourniture de plates-formes informatiques à la demande fondées sur l’usage de serveurs SMP virtuels et les services informatiques et réseaux qui y sont associés.

  • Contact : products@kerlabs.com

LYaTiss "Dynamizing the Capacities of Networks and IT infrastructures"

100ème start-up de l’Inria créée en juillet 2010, LYaTiss a pour ambition de  commercialiser des logiciels et des services de virtualisation et d’optimisation d’infrastructures de traitement et de transmission de l’information.

SysFera "Adapt the world to your application"

SysFera fournit logiciels et conseils pour le portage d'applications sur des plates-formes distribuées et hétérogènes (clusters, grilles et cloud computing).

HPC Project "Simulation in a Box"

Fondée en décembre 2007, HPC-Project est un pionnier dans le développement d'outils et de stratégies pour le calcul haute performance et l'optimisation de code. Sa mission est d'apporter la performance d'un super ordinateur  sur le bureau de l'ingénieur.

  • Contact : Roger Marhuenda 
    Site web :  HPC- project 
    Voir aussi : interview de Brigitte Duême, responsable sectoriel aéronautique, spatial, défense & sécurité au sein de la direction du transfert et de l'innovation d'Inria.

Par ailleurs, Caps entreprise, une cinquième start-up issue d'Inria,  sera également présente sur son propre stand à Supercomputing 2010.

CAPS "Innovative software for manycores paradigms"

Caps développe et commercialise des outils de développement innovants pour la programmation d’applications hautes performances.

  • Contact :contact@caps-entreprise.com
    Site web: CAPS
    Stand : 1427

Mots-clés : Calcul parallèle Supercomputing Calcul Haute Performance Transfert

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