Comprenons-nous vraiment le comportement temporel des I/O dans les applications HPC — et pourquoi est-ce important ?
Exa-DoST est fier de partager sa dernière publication parue lors de la conférence IPDPS 2025 : Un regard approfondi sur le comportement temporel des E/S des applications HPC.
Dans le cadre d’une collaboration entre Inria (France), TU Darmstadt (Allemagne)et le LNCC (Brésil), Francieli Boito, Luan Teylo, Mihail Popov, Theo Jolivel, François Tessier, Jakob Luettgau, Julien Monniot, Ahmad Tarraf, André Carneiro et Carla Osthoff ont réalisé une étude à grande échelle sur le comportement temporel des entrées/sorties (I/O) en calcul haute performance (HPC), basée sur plus de 440 000 traces collectées sur 11 ans auprès de quatre grands systèmes HPC.
Comprendre le comportement temporel des I/O est essentiel pour améliorer les performances des applications HPC, en particulier alors que l’écart entre les vitesses de calcul et celles des I/O ne cesse de s’accentuer. De nombreuses techniques existantes — telles que l’allocation de buffers intermédiaires (burst buffers), la planification des I/O ou la coordination des tâches par lots — reposent sur des hypothèses concernant ce comportement. Ce travail examine des questions fondamentales liées à la temporalité, la périodicité et la concurrence des I/O dans des charges de travail réelles. En analysant les traces du point de vue à la fois du système et des applications, nous proposons une caractérisation détaillée des interactions entre les applications HPC et le sous-système I/O au fil du temps.
Principales contributions :
-
Une classification des motifs temporels récurrents dans des charges de travail variées.
-
Des observations sur la concurrence des I/O et l’utilisation partagée des ressources.
-
La mise à disposition publique des jeux de données utilisés afin de soutenir la recherche future.
Nos résultats constituent une base empirique solide pour le développement d’outils de monitoring adaptés au comportement des applications, de nouvelles stratégies de planification des I/O, et de modèles de performance plus précis.
Lisez la version complète sur HAL.
Crédit photo : Francieli Boito
