Creación de un clúster de computación científica basado en FPGAs de bajo coste y consumo
En este trabajo se presenta la construcción de un clúster basado en FPGAs de bajo consumo energético y coste, capaz de ejecutar programas de alta complejidad, en el mismo o en menor tiempo que una estación de trabajo de mucho mayor coste y consumo. En la actualidad ya existen clústeres de este tipo,...
| Autor: | |
|---|---|
| Tipo de recurso: | tesis de maestría |
| Fecha de publicación: | 2017 |
| País: | España |
| Institución: | Universidad Complutense de Madrid (UCM) |
| Repositorio: | Docta Complutense |
| Idioma: | español |
| OAI Identifier: | oai:docta.ucm.es:20.500.14352/19809 |
| Acceso en línea: | https://hdl.handle.net/20.500.14352/19809 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | 004.312(043.3) 004.438OpenCL(043.3) FPGA Clúster C OpenCL UNIX/Linux Benchmark Workstation Lenguajes de programación Programación de ordenadores (Informática) Hardware 1203.23 Lenguajes de Programación |
| id |
ES_809e2cab78b765b673082f3e95593f73 |
|---|---|
| oai_identifier_str |
oai:docta.ucm.es:20.500.14352/19809 |
| network_acronym_str |
ES |
| network_name_str |
España |
| repository_id_str |
|
| spelling |
Creación de un clúster de computación científica basado en FPGAs de bajo coste y consumoHernández García, Mariano004.312(043.3)004.438OpenCL(043.3)FPGAClústerCOpenCLUNIX/LinuxBenchmarkWorkstationLenguajes de programaciónProgramación de ordenadores (Informática)Hardware1203.23 Lenguajes de Programación1203.23 Lenguajes de ProgramaciónEn este trabajo se presenta la construcción de un clúster basado en FPGAs de bajo consumo energético y coste, capaz de ejecutar programas de alta complejidad, en el mismo o en menor tiempo que una estación de trabajo de mucho mayor coste y consumo. En la actualidad ya existen clústeres de este tipo, pero lo que diferencia al nuestro es que se han utilizado placas con FPGAs de bajas prestaciones y que se ha utilizado OpenCL como lenguaje de programación para acelerar la ejecución de los programas. Estas placas son las DE1-SOC de Altera y se caracterizan, aparte de por su bajo coste y consumo, por ser capaces de ejecutar un sistema operativo de base UNIX/Linux en su hard-core, un procesador ARM Cortex-A9 de dos núcleos. Sin embargo, las imágenes de UNIX/Linux disponibles tanto oficiales como no oficiales, presentan problemas de configuración o limitaciones. Debido a esto, se ha generado una imagen personalizada basada en Debian 8 y se ha instalado en ella el software necesario para poder ejecutar códigos escritos en OpenCL y compilados con el Kit de desarrollo de software de Intel para FPGAs. Se ha elegido esta distribución por ser muy utilizada, robusta y actualizada. Además, se ha realizado una comparativa de los tiempos de ejecución, coste y consumo energético resultado de ejecutar un conjunto de 5 benchmarks, que hemos implementado en C y OpenCL, entre el clúster y una estación de trabajo o Workstation de altas prestaciones. Aunque en algunos casos los tiempos de ejecución de la Workstation han sido menores que los del clúster, el bajo consumo y coste de este último hace que su eficiencia energética sea mucho mejor que la de la Workstation y, por lo tanto, que sea una mejor opción.Botella Juan, GuillermoBarrio García, Alberto delUniversidad Complutense de Madrid20172017-01-0120172017-01-01master thesishttp://purl.org/coar/resource_type/c_bdccinfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://hdl.handle.net/20.500.14352/19809reponame:Docta Complutenseinstname:Universidad Complutense de Madrid (UCM)Españolspaopen accesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Atribución-NoComercial 3.0 Españahttps://creativecommons.org/licenses/by-nc/3.0/es/info:eu-repo/semantics/openAccessoai:docta.ucm.es:20.500.14352/198092026-06-02T12:44:21Z |
| dc.title.none.fl_str_mv |
Creación de un clúster de computación científica basado en FPGAs de bajo coste y consumo |
| title |
Creación de un clúster de computación científica basado en FPGAs de bajo coste y consumo |
| spellingShingle |
Creación de un clúster de computación científica basado en FPGAs de bajo coste y consumo Hernández García, Mariano 004.312(043.3) 004.438OpenCL(043.3) FPGA Clúster C OpenCL UNIX/Linux Benchmark Workstation Lenguajes de programación Programación de ordenadores (Informática) Hardware 1203.23 Lenguajes de Programación 1203.23 Lenguajes de Programación |
| title_short |
Creación de un clúster de computación científica basado en FPGAs de bajo coste y consumo |
| title_full |
Creación de un clúster de computación científica basado en FPGAs de bajo coste y consumo |
| title_fullStr |
Creación de un clúster de computación científica basado en FPGAs de bajo coste y consumo |
| title_full_unstemmed |
Creación de un clúster de computación científica basado en FPGAs de bajo coste y consumo |
| title_sort |
Creación de un clúster de computación científica basado en FPGAs de bajo coste y consumo |
| dc.creator.none.fl_str_mv |
Hernández García, Mariano |
| author |
Hernández García, Mariano |
| author_facet |
Hernández García, Mariano |
| author_role |
author |
| dc.contributor.none.fl_str_mv |
Botella Juan, Guillermo Barrio García, Alberto del Universidad Complutense de Madrid |
| dc.subject.none.fl_str_mv |
004.312(043.3) 004.438OpenCL(043.3) FPGA Clúster C OpenCL UNIX/Linux Benchmark Workstation Lenguajes de programación Programación de ordenadores (Informática) Hardware 1203.23 Lenguajes de Programación 1203.23 Lenguajes de Programación |
| topic |
004.312(043.3) 004.438OpenCL(043.3) FPGA Clúster C OpenCL UNIX/Linux Benchmark Workstation Lenguajes de programación Programación de ordenadores (Informática) Hardware 1203.23 Lenguajes de Programación 1203.23 Lenguajes de Programación |
| description |
En este trabajo se presenta la construcción de un clúster basado en FPGAs de bajo consumo energético y coste, capaz de ejecutar programas de alta complejidad, en el mismo o en menor tiempo que una estación de trabajo de mucho mayor coste y consumo. En la actualidad ya existen clústeres de este tipo, pero lo que diferencia al nuestro es que se han utilizado placas con FPGAs de bajas prestaciones y que se ha utilizado OpenCL como lenguaje de programación para acelerar la ejecución de los programas. Estas placas son las DE1-SOC de Altera y se caracterizan, aparte de por su bajo coste y consumo, por ser capaces de ejecutar un sistema operativo de base UNIX/Linux en su hard-core, un procesador ARM Cortex-A9 de dos núcleos. Sin embargo, las imágenes de UNIX/Linux disponibles tanto oficiales como no oficiales, presentan problemas de configuración o limitaciones. Debido a esto, se ha generado una imagen personalizada basada en Debian 8 y se ha instalado en ella el software necesario para poder ejecutar códigos escritos en OpenCL y compilados con el Kit de desarrollo de software de Intel para FPGAs. Se ha elegido esta distribución por ser muy utilizada, robusta y actualizada. Además, se ha realizado una comparativa de los tiempos de ejecución, coste y consumo energético resultado de ejecutar un conjunto de 5 benchmarks, que hemos implementado en C y OpenCL, entre el clúster y una estación de trabajo o Workstation de altas prestaciones. Aunque en algunos casos los tiempos de ejecución de la Workstation han sido menores que los del clúster, el bajo consumo y coste de este último hace que su eficiencia energética sea mucho mejor que la de la Workstation y, por lo tanto, que sea una mejor opción. |
| publishDate |
2017 |
| dc.date.none.fl_str_mv |
2017 2017-01-01 2017 2017-01-01 |
| dc.type.none.fl_str_mv |
master thesis http://purl.org/coar/resource_type/c_bdcc |
| dc.type.openaire.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| format |
masterThesis |
| dc.identifier.none.fl_str_mv |
https://hdl.handle.net/20.500.14352/19809 |
| url |
https://hdl.handle.net/20.500.14352/19809 |
| dc.language.none.fl_str_mv |
Español spa |
| language_invalid_str_mv |
Español |
| language |
spa |
| dc.rights.none.fl_str_mv |
open access http://purl.org/coar/access_right/c_abf2 Atribución-NoComercial 3.0 España https://creativecommons.org/licenses/by-nc/3.0/es/ |
| dc.rights.openaire.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/openAccess |
| rights_invalid_str_mv |
open access http://purl.org/coar/access_right/c_abf2 Atribución-NoComercial 3.0 España https://creativecommons.org/licenses/by-nc/3.0/es/ |
| eu_rights_str_mv |
openAccess |
| dc.format.none.fl_str_mv |
application/pdf |
| dc.source.none.fl_str_mv |
reponame:Docta Complutense instname:Universidad Complutense de Madrid (UCM) |
| instname_str |
Universidad Complutense de Madrid (UCM) |
| reponame_str |
Docta Complutense |
| collection |
Docta Complutense |
| repository.name.fl_str_mv |
|
| repository.mail.fl_str_mv |
|
| _version_ |
1869411911959838720 |
| score |
15.301629 |