Implementação e Otimização de Task Offloading em Clusters Heterogêneos utilizando o OpenMP Cluster

Resumo

O OpenMP Cluster (OMPC) é um modelo de programação paralela e distribuída que permite a execução de tarefas OpenMP em nós remotos de um cluster de High Performance Computing (HPC). Utilizando o OMPC é possível desenvolver aplicações capazes de escalar desde uma única máquina até um robusto supercomputador, usando apenas as diretivas do OpenMP. Essa característica torna o OMPC uma alternativa promissora à combinação de diferentes modelos e SDKs de programação paralela e distribuída, uma prática bem comum para o desenvolvimento de aplicações HPC. Contudo, as aplicações OMPC não conseguem fazer o offloading de tarefas para os aceleradores de hardware disponíveis no cluster, por exemplo para alguma das GPUs de um nó, mesmo o OpenMP suportando tal operação. Portanto, o objetivo deste projeto de pesquisa é implementar e otimizar o suporte ao offloading de tarefas para aceleradores no OMPC. Com a inclusão dessa nova funcionalidade no OMPC, fornecemos uma ferramenta de desenvolvimento que, apenas utilizando a sintaxe do OpenMP, poderá transferir tarefas para qualquer acelerador presente em um sistema HPC heterogêneo, mantendo a portabilidade das aplicações para diferentes arquiteturas de hardware.