Análise da Execução Concorrente de Aplicações Paralelas em Arquiteturas Multicore

Abstract

O paralelismo no nível de threads (TLP) tem sido amplamente utilizado para otimizar o uso de recursos computacionais (e.g., memórias cache e unidades funcionais da CPU) de sistemas de alto desempenho. No entanto, como algumas aplicações não escalam com o número de threads, recursos ficarão ociosos quando a aplicação é executada com o número ideal de threads. Neste sentido, a execução concorrente de aplicações paralelas pode ser utilizada para prover uma melhor utilização dos recursos computacionais sem impactar no desempenho e consumo de energia do sistema como um todo. Dito isto, nós realizamos uma extensa exploração de espaço e projeto com a execução de vinte e duas aplicações paralelas com diferentes características de acesso à memória compartilhada, IPC (instruções por ciclo) e grau de exploração do TLP em duas arquiteturas multicore (Intel e AMD). Nós mostramos quais tipos de aplicações podem ser executadas de maneira concorrente e ainda proporcionar melhor utilização dos recursos computacionais. No caso mais significativo, a combinação ideal de aplicações paralelas executando de maneira concorrente pode otimizar o custo-benefício entre desempenho e consumo de energia em até 49% quando comparado à execução individual de cada aplicação.