요약: A High-Performance, Portable Implementation of the MPI Message Passing Interface Standard
이 논문은 MPI(Message Passing Interface) 표준을 구현한 MPICH의 설계 철학, 아키텍처, 그리고 성능 특성을 설명한다. MPICH는 고성능과 이식성을 동시에 추구하며, MPI 표준을 준수하는 환경에서 동작하는 무료로 배포되는 구현체다. 논문에서는 MPICH의 설계 철학, 초기 개발 배경, 성능 결과, 그리고 향후 계획에 대해 논의한다.
주요 내용
1. 개발 배경
• MPI는 병렬 컴퓨팅에서 메시지 전달을 표준화한 라이브러리로, 이식성과 성능의 균형을 맞추기 위해 설계됨.
• MPICH는 MPI 표준과 병행하여 개발되어 초기 사용자 피드백을 수집하고 표준 확정을 지원함.
2. MPICH의 설계 목표
• 이식성: 다양한 플랫폼에서 실행 가능하도록 설계.
• 고성능: 메시지 전달의 대역폭 및 지연시간 최적화.
• 사용 편의성: 초기 사용자와 벤더를 지원하기 위한 간단한 설치 및 사용 방법 제공.
3. 구조와 기능
• Abstract Device Interface (ADI): 하드웨어 종속성과 독립성을 모두 보장하며, 성능 향상을 위한 확장 가능 구조.
• 채널 인터페이스: 메시지 전달의 기본 구현으로, 이식성을 높이고 특정 플랫폼에 대한 최적화 지원.
• 집합 연산: MPICH는 집합 연산을 포인트-투-포인트 메시지 전달로 구현, 벤더별 최적화를 허용.
4. 성능
• 다양한 하드웨어 플랫폼에서 실행되며, 고성능 슈퍼컴퓨터, 공유 메모리 아키텍처, 워크스테이션 네트워크를 지원함.
• 벤치마크 테스트에서 짧은 메시지의 지연시간과 긴 메시지의 대역폭 성능이 우수함.
5. MPICH의 기여
• 사용자에게 강력한 MPI 구현을 제공하여 병렬 프로그래밍 환경을 향상.
• MPI 표준을 널리 채택할 수 있도록 지원.
6. 미래 계획
• MPI-2 표준을 지원하기 위한 확장.
• 새로운 하드웨어 플랫폼에서의 성능 최적화.