Abstract En ny utveckling inom radioastronomi är att ersätta traditionella rätter med många små antenner. Signalerna kombineras för att bilda ett stort virtuellt teleskop. De enorma dataströmmarna är korrelerade för att filtrera bort buller. Detta är särskilt utmanande, eftersom de beräkningskrav växer fyrsidigt med antalet dataströmmar. Dessutom är korrelatorn inte bara beräkningsintensiv, utan också mycket I/O-intensiv. LOFAR-teleskopet producerar till exempel över 100 terabyte per dag. Det framtida SKA-teleskopet kommer till och med att kräva i ordning efter exaflops och petabits/s av I/O. En ny trend är att korrelera i programvara i stället för dedikerad hårdvara, att öka flexibiliteten och att minska utvecklingsarbetet. Vi utvärderar korrelatoralgoritmen på flerkärniga processorer och många kärnarkitekturer, såsom NVIDIA och ATI GPUs, och Cell/B.E. Korrelatorn är en streaming, realtidsprogram, och är mycket mer I/O intensiv än program som vanligtvis genomförs på många-kärnig hårdvara idag. Vi jämför med LOFARs produktionskorrelator på en IBM Blue Gene/P superdator. Vi undersöker prestanda, effekteffektivitet och programmerbarhet. Vi identifierar flera viktiga arkiv-ASTRON, Nederländerna Institute for Radio Astronomy, Oude Hoogeveensedijk 4, 7991 PD Dwingeloo, Nederländerna E-post: {nieuwpoort, romein}@astron.nl 2 Rob V. van Nieuwpoort, John W. Romein tekturella problem som orsakar arkitekturer att utföra suboptimalt. Våra resultat är tillämpliga på dataintensiva tillämpningar i allmänhet. Bearbetningskraften och minnesbandbredden hos nuvarande GPU:er är i hög grad obalanserade för korrelationsändamål. Medan produktionskorrelatorn på Blue Gene/P uppnår en enastående 96% av den teoretiska toppprestandan, är detta endast 16% på ATI GPU:er och 32% på NVIDIA GPU:er. Cellen/B.E. processor, däremot, uppnår en utmärkt 92%. Vi hittade cellen/B.E. och NVIDIA GPU är de mest energieffektiva lösningar, de kör korrelatorn minst 4 gånger mer energi effektivt än Blue Gene / P. Den forskning som presenteras är en viktig vägmätare för nästa generations teleskop.
I sitt dokument REF beskriver Rob V. van Nieuwpoort och John W. Romein sitt optimerade genomförande av LO-FAR korrelatorn på olika multikärnplattformar.
Correlating Radio Astronomy Signals with Many-Core Hardware
{'venue': 'Springer International Journal of Parallel Programming, Special Issue on NY-2009 Intl. Conf. on Supercomputing, Volume 39, Number 1, 88-114, (2011)', 'journal': None, 'mag_field_of_study': ['Computer Science', 'Physics']}