JP6683920B2 - 並列処理装置、電力係数算出プログラムおよび電力係数算出方法 - Google Patents
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Description
[第1の実施の形態]
図1は、第1の実施の形態の並列処理装置を示す図である。並列処理装置10は、管理ノード11および計算ノード12,13,14を有する。管理ノード11および計算ノード12,13,14は、ネットワーク15に接続されている。管理ノード11は、計算ノード12,13,14に実行させるジョブを管理するノードである。計算ノード12,13,14は、ジョブを並列に実行する演算処理用のノードである。
pは、消費電力(単位は、ワット(W))である。cは、ジョブの実行に伴い計算ノードで実行される総命令数である。例えば、cは、パフォーマンスカウンタを用いて取得することができる。rは、電力係数(単位は、W/1命令)である。電力係数は、各計算ノードの消費電力の特性を表す量であると考えることができる。例えば、計算ノード12,13,14の総命令数がほぼ同じで、各計算ノードの消費電力に差がある場合、その差は計算ノードの特性によるものであると考えられる。このような電力係数の差は、例えば、各計算ノードが備える部品(例えば、RAMやプロセッサなど)の品質のばらつきによっても生じ得る。
図2は、第2の実施の形態の計算システムを示す図である。図2に示す計算システムは、管理ノード100、計算ノード200,200a,200b,200c、ログインノード300およびデータ格納サーバ400を含む。
図3は、第2の実施の形態の管理ノードのハードウェア例を示す図である。管理ノード100は、プロセッサ101、RAM102、NVRAM(Non Volatile RAM )103および通信インタフェース104を有する。各ユニットが管理ノード100のバスに接続されている。
なお、ログインノード300も管理ノード100と同様のハードウェアにより実現できる。
接続インタフェース205は、電力計21が計測した電力値を取得する。電力計21は、計算ノード200による消費電力を計測する計測器である。なお、電力計21は、計算ノード200に内蔵されていてもよい。
画像信号処理部405は、プロセッサ401からの命令に従って、データ格納サーバ400に接続されたディスプレイ41に画像を出力する。ディスプレイ41としては、CRT(Cathode Ray Tube)ディスプレイ、液晶ディスプレイ(LCD:Liquid Crystal Display)、有機EL(Electro-Luminescence)ディスプレイなど各種のディスプレイを用いることができる。
図6は、第2の実施の形態の管理ノードの機能例を示す図である。管理ノード100は、記憶部110、ジョブ管理部120、消費電力取得部130および電力係数更新部140を有する。記憶部110は、例えば、RAM102またはNVRAM103に確保した記憶領域として実装される。ジョブ管理部120、消費電力取得部130および電力係数更新部140は、RAM102に記憶されたプログラムをプロセッサ101が実行することで実現される。
ジョブ管理部120は、ログインノード300からジョブ情報を取得する。ジョブ情報には、並列に実行されるべき複数のプログラムを含むジョブを示す情報が含まれる。また、ジョブ管理部120は、ジョブを投入するタイミングをスケジューリングする。更に、ジョブ管理部120は、ジョブを投入する際、計算ノード200,200a,200b,200cにジョブの内容を示すプログラムを配置する。ジョブ管理部120は、配置したプログラムを実行させるための起動コマンドを計算ノード200,200a,200b,200cに送信する。これにより、計算ノード200,200a,200b,200cによってジョブが並列に実行される。
図7は、第2の実施の形態の電力係数テーブルの例を示す図である。電力係数テーブル111は、記憶部110に格納される。電力係数テーブル111は、計算ノードIDおよび電力係数の項目を含む。計算ノードIDの項目には、計算ノードを識別する情報が登録される。電力係数の項目には、電力係数を示す情報が登録される。
(S11)ジョブ管理部120は、交換後の計算ノード200bの電力係数を電力係数テーブル111に設定する。具体的には、ジョブ管理部120は、電力係数テーブル111を参照し、計算ノード200,200a,200cの電力係数r1,r2,r4の平均値を計算ノード200bの電力係数として、電力係数テーブル111に登録する。
(S14)ジョブ管理部120は、電力係数テーブル111に登録されている各計算ノードの電力係数と、記憶部110に格納されている実行予定のジョブに対応する総命令数とを、式(1)に代入して、各計算ノードの消費電力を推定する。そして、ジョブ管理部120は、ジョブを実行するタイミングをスケジューリングする。ここで、ジョブ管理部120は、推定した消費電力を考慮して、計算システム全体として消費電力が過大とならないようにジョブを実行するタイミングをスケジューリングする。
(S16)消費電力取得部130は、計算ノード200,200a,200b,200cそれぞれからジョブの実行に伴う消費電力wを取得する。ここで、計算ノード200の消費電力をw1、計算ノード200aの消費電力をw2、計算ノード200bの消費電力をw3、計算ノード200cの消費電力をw4とする。例えば、前述のように、ジョブ管理部120は、計算ノード200,200a,200b,200cそれぞれからの該当ジョブの実行中の消費電力を周期的に取得し、各取得タイミングの平均値を当該ジョブの実行に伴う消費電力としてもよい。あるいは、消費電力取得部130は、計算ノード200,200a,200b,200cそれぞれからジョブの実行完了の通知を受け付けた後に、各計算ノードにより求められた消費電力を取得してもよい。また、消費電力取得部130は、ジョブの実行に伴って計算ノード200bで実行された総命令数c3を計算ノード200bから取得する。
(S20)電力係数更新部140は、計算ノード200bの電力係数を更新する。具体的には、電力係数テーブル111に登録されている計算ノード200bの電力係数をr31(前回の電力係数)とする。電力係数更新部140は、式(1)に基づいて、今回のジョブ実行に応じた電力係数r32=(w3/c3)を算出する。そして、電力係数更新部140は、今回の電力係数の更新結果r3をr3=(r31+r32)/2とする。電力係数更新部140は、算出した当該電力係数r3を電力係数テーブル111に登録して、計算ノード200bの電力係数を更新する。そして、処理をステップS22に進める。
(S22)電力係数更新部140は、ジョブ実行回数カウンタjcがジョブ実行回数カウンタ閾値tjよりも大きい(jc>tj)か否かを判定する。jc>tjの場合、処理をステップS23に進める。jc≦tjの場合、処理をステップS13に進める。ここで、ジョブ実行回数カウンタ閾値tjは、ユーザにより記憶部110に予め登録されている。
次に、第3の実施の形態を説明する。前述の第2の実施の形態との相違する事項を主に説明し、共通する事項の説明を省略する。
(S31)ジョブ管理部120は、ログインノード300からジョブ情報を取得する。ジョブ管理部120は、ジョブ情報を記憶部110に格納する。
なお、第1の実施の形態の情報処理は、演算部11bに、プログラムを実行させることで実現できる。第2,3の実施の形態の情報処理は、プロセッサ101にプログラムを実行させることで実現できる。プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録できる。
11 管理ノード
11a 記憶部
11b 演算部
11c 電力係数情報
12,13,14 計算ノード
15 ネットワーク
Claims (8)
- ジョブを並列に実行する複数のノードそれぞれに対して、前記ジョブの実行に応じたノード毎の消費電力の算出に用いられる電力係数を記憶する記憶部と、
前記複数のノードを用いて前記ジョブを並列に実行する際に、実行対象の複数のジョブのうち第1のジョブの実行時の、ノード毎の消費電力の差が所定値よりも小さくなる時間帯のノード毎の消費電力に基づいて、ノード毎の前記電力係数を更新する演算部と、
を有する並列処理装置。 - 前記演算部は、ノード毎の消費電力の中から最大値と最小値を特定し、前記最大値と前記最小値の差が前記所定値よりも小さいジョブを、前記第1のジョブとする、請求項1記載の並列処理装置。
- 前記演算部は、前記第1のジョブの実行時の、ノード毎の消費電力の差が前記所定値よりも小さくなる前記時間帯のノード毎の消費電力と、前回算出した電力係数とに基づいて今回の電力係数を算出する、請求項1または2記載の並列処理装置。
- 前記演算部は、前記複数のノードの中に交換後のノードが含まれている場合、前記複数のノードを用いて前記ジョブを実行する際に、前記複数のノードから前記交換後のノードを除外したノード毎の消費電力に基づいて前記第1のジョブを検出し、検出した前記第1のジョブの実行時の前記交換後のノードの消費電力に基づいて、前記交換後のノードの前記電力係数を更新する、請求項1記載の並列処理装置。
- 前記演算部は、前記複数のジョブのうち、前記交換後のノードの消費電力が、前記交換後のノード以外のノード毎の消費電力の最大値と最小値との範囲内に含まれなかったジョブの数を計数し、計数した数に応じて前記交換後のノードの不良を検出する、請求項4記載の並列処理装置。
- 前記演算部は、定期的に実行されるジョブを特定し、当該定期的に実行されるジョブの実行に伴うノード毎の消費電力に基づいて、ノード毎の前記電力係数を更新する、請求項1乃至5の何れか1項に記載の並列処理装置。
- コンピュータに、
複数のノードを用いてジョブを並列に実行する際に、実行対象の複数のジョブのうち第1のジョブの実行時の、前記複数のノードそれぞれの消費電力の差が所定値よりも小さくなる時間帯のノード毎の消費電力に基づいて、前記ジョブの実行に応じたノード毎の消費電力の算出に用いられるノード毎の電力係数を更新する、
処理を実行させる電力係数算出プログラム。 - コンピュータが、
複数のノードを用いてジョブを並列に実行する際に、実行対象の複数のジョブのうち第1のジョブの実行時の、前記複数のノードそれぞれの消費電力の差が所定値よりも小さくなる時間帯のノード毎の消費電力に基づいて、前記ジョブの実行に応じたノード毎の消費電力の算出に用いられるノード毎の電力係数を更新する、
電力係数算出方法。
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