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Cross-platform In-Situ visualization system for runtime data exploration based on PBVR

PBVRに基づく実行時データ探索のためのクロスプラットフォームIn-Situ可視化システム

河村 拓馬 ; 野田 智之; 井戸村 泰宏   

Kawamura, Takuma; Noda, Tomoyuki; Idomura, Yasuhiro

粒子ベースボリュームレンダリングに基づくIn-Situ可視化システム(In-Situ PBVR)の性能移植性を検証した。このシステムでは、並列化されたIn-Situ処理によって、大規模なボリュームデータを、コストの高い可視化順序計算無しに、粒子による小さな可視化用データに変換する。この粒子データは、クライアントのユーザPC上で、自由な視点移動が可能なボリュームレンダリング画像としてレンダリングされる。これらの特徴により、ノード毎のメモリ制限や計算速度と通信速度の大きな性能ギャップといった、最新のメニコアプラットフォームにおける深刻なボトルネックを避けることができる。提案システムは8,208のIntel Xeon Phi7250 (Knights Landing)プロセッサを搭載したOakforest-PACSを使用して、5万スレッドまでの良好なストロングスケーリングを示す。このストロングスケーリング性能を阻害せずに対話的な遠隔In-Situデータ探索を可能とするために非同期のファイルベース制御シーケンスを設計した。

We examine the performance portability of the In-Situ visualization system based on the Particle Based Volume Rendering (In-Situ PBVR). In this system, parallelized In-Situ processing converts extreme scale volume data into small rendering primitive data given by particles without costly visibility ordering, and the small particles can be rendered as view-independent volume rendering image on client user PC. These features enable us to avoid severe bottlenecks on latest many core platforms such as limited memory size per node and significant performance gap between computation and inter-node communication. The system shows excellent strong scaling up to about 50k threads on the Oakforest-PACS, which consists of 8,208 Intel Xeon Phi7250 (Knights Landing) processors. Asynchronous file based control sequences are designed to enable interactive and remote in-situ data exploration without interfering this strong scaling.

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