Die Entwicklung von paralleler Software erfolgt heute hauptsächlich basierend auf dem MPI Standard, der 1994 etabliert wurde und seither die Entwicklung dominiert hat. Bei der Anpassung von paralleler Software an die aktuelle Hardwareentwicklung, die im Wesentlichen von höheren Core-Zahlen pro CPU und heterogenen Systemen dominiert wird, zeigen sich wesentliche Schwächen von MPI, die einer Skalierbarkeit von Anwendungen auf heterogenen Multicore-Systemen entgegen stehen. Verursacht durch die Hardware-Entwicklung und der Zielsetzung einer Skalierbarkeit zu immer höheren CPU-Zahlen ergeben sich neue Anforderungen an Programmiermodelle in Bezug auf ein flexibles Threadmodell, asynchrone Kommunikation sowie den Umgang mit Speichersubsystemen unterschiedlicher Bandbreite und Latenz. Diese auch als „Multicore Challenge“ betitelte Herausforderung an die Softwareindustrie stimuliert die Entwicklung neuer Programmiermodelle und Programmiersprachen und führt zu neuen Herausforderungen an die mathematische Modellierung, die Algorithmen sowie deren Umsetzung in Software.
Der PGAS (Partitioned Global Address Space) Ansatz bietet dem Entwickler dabei einen abstrakten gemeinsamen Adressraum, der die Programmierung erleichtert. Gleichzeitig bietet dieser Ansatz Datenlokalität, ein Thread-basiertes Programmiermodell und ein asynchrones Kommunikationsmodell. Ziel des GASPI Projektes ist es aus dem PGAS-API des Fraunhofer ITWM ein für die breite HPC-Community geeignetes Programmierwerkzeug zu entwickeln und durch die Definition eines Standards eine verlässliche Basis für zukünftige Entwicklungen zu schaffen. Weiterhin soll eine Implementierung des Standards als hochportable OpenSource-Bibliothek erfolgen. Der Standard wird auch Schnittstellen zur Performance Analyse definieren, wofür im Projekt Werkzeuge entwickelt werden. Die Evaluierung der Bibliotheken erfolgt durch die parallele Neuimplementierung industrieller Anwendungen bis zur Produktionsreife.
Förderprogramm: IKT 2020 - Forschung für Innovationen
Förderschwerpunkt: HPC Software für skalierbare Parallelrechner
Förderkennzeichen: 01IH11007A
Fördervolumen: 2 Mio. Euro
Laufzeit: 01.06.2011 bis 31.05.2014
Koordinator:
Dr. Christian Simmendinger
T-Systems SfR
Pfaffenwaldring 38-40
70569 Stuttgart
christian.simmendinger@t-systems.com
Projektpartner:
Fraunhofer Gesellschaft e.V.
Fraunhofer ITWM
Fraunhofer SCAI
T-Systems Solutions for Research GmbH
Forschungszentrum Jülich
Karlsruher Institut für Technologie
Engineering Mathematics and Computing Lab (EMCL)
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V.
Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik
Institut für Antriebstechnik
Technische Universität Dresden
Zentrum für Informationsdienste und
Hochleistungsrechnen (ZIH)
Deutscher Wetterdienst
scapos AG
