A fuzzy model in speedup prediction process for parallel applications written in OpenMP

A common method to establish code parallelization quality is measuring the program execution time to calculate speedup and efficiency. Generally, parallel and sequential programs must be executed and execution time need to be captured to affirm quality parameters. However, having a good profiling tool, it is easier to designate parameters such as a bus utilization ratio, rather than the measuring program execution time. Having a piece of information about processor and memory ratios, it is possible to estimate quality parameters with satisfying results. In this paper an example solution of the effectiveness prediction process of parallel programs written in OpenMP is provided. As an approach, a fuzzy model was designed and results for a matrix multiplication program are presented. The fuzzy model and a modus operandi are described. Nevertheless, parameters for estimating the efficiency and speedup were implemented using Intel processors event calculation. These parameters are input values of the fuzzy model presented in this paper. According to processor events, the input parameters where divided into two groups. Each group represents one of a submodel in the whole fuzzy model. It provides possibility to measure only some of processor events to estimate the program efficiency. More details on these parameters are included in separate paragraphs.

W artykule przedstawiony został problem dotyczący określenia jakości wygenerowanego kodu równoległego. Mierzenie czasu wykonania programu celem wyznaczenia przyspieszenia jest nieefektywne, a w niektórych przypadkach wręcz niewykonalne. Posiadając narzędzie profilujące dedykowane dla danego typu procesora, możliwe jest stworzenie modelu, który estymował by efektywność wykonywanego programu na podstawie parametrów pamięci cache poziomu drugiego oraz procesora. Dzięki takiemu rozwiązaniu możliwe jest określenie jakości wygenerowanego kodu i podjęcie na tej podstawie decyzji czy warto dalej optymalizować wygenerowany kod. Celem wykonania pomiaru parametrów pamięci i procesora wystarczy wykonywać program przez określony wycinek czasu nie czekając na jego zakończenie. Nie ma również konieczności ingerowania w kod źródłowy programu. Niniejszy artykuł prezentuje model rozmyty estymujący efektywność wygenerowanego kodu źródłowego w standardzie OpenMP.