Academia.eduAcademia.edu
PEM- M od e l od eE j e cu c i ónP a r a l e l a b a s ad oenR ed e sd eP e t r i W o l fm ann ,A a r onGu s t a v oH o r a c i o T e s i sp a r aa l c an z a re lg r ad od e D o c t o renC i en c i a sIn f o rm á t i c a s D i r e c t o r : In g .A rm and oD eG iu s t i F a cu l t add eIn f o rm á t i c a Un iv e r s id adN a c i on a ld eL aP l a t a 1 7d eF eb r e r od e2 0 1 5 i i Índ i c ed econ t en ido s 1 In t roducc ión 3 2 Rede sde P e t r i 11 2 . 1 In t r odu c c i ónal a sR ed e sd eP e t r i................ 1 1 2 . 2 R ed e sd eP e t r iC o l o r e ad a s.................... 1 6 2 . 3 E s t r a t e g i a sp a r am od e l a ra l g o r i tm o sp a r a l e l o s......... 2 3 2 . 4 D e sp l e g ad od eR ed e sd eP e t r iC o l o r e ad a s............ 3 1 3 Mode lode E jecuc ión Pa ra le la 35 3 . 1 D efin i c i ónd e lM od e l od eE j e cu c i ónP a r a l e l a.......... 3 5 3 . 2 D i s eñ od e lM od e l o ........................ 4 1 3 . 3 Imp l em en t a c i ónd e lM od e l o ................... 4 5 3 . 4 E lu s od e lm od e l oPEMp a r ae lp r o g r am ad o r.......... 4 8 3 . 5 T r ab a j o sr e l a c i on ad o s....................... 5 1 4 Expe r imen tac ión 61 4 . 1 A l g o r i tm od eF a c t o r i z a c i ónd eCh o l e sky ............ 6 1 4 . 1 . 1 E j e cu c i ónS imu l ad a.................... 7 0 4 . 1 . 2 E j e cu c i ónene lf r am ewo r k................ 7 6 4 . 1 . 3 L am áqu in ac onp r o c e s ad o r e sAMD........... 7 6 4 . 1 . 4 L am áqu in ac onp r o c e s ad o r e sIn t e l ........... 8 0 i i i 4 . 2 Mu l t ip l i c a c i ónd eM a t r i c e s.................... 8 4 5 Conc lu s ione s ,impac toe spe radoyl ínea sab ie r ta sdeinv e s t i gac ión 103 5 . 1 C on c lu s i on e seimp a c t oe sp e r ad o ................1 0 3 5 . 2 L ín e a sab i e r t a sd ein v e s t i g a c i ón.................1 0 7 A A rch ivo sdeconfigu rac iónde lf ramewo rk iv 111 P r e fa c iod eag rad e c im i en to s Un ap r o fund ag r a t i tudya g r ad e c im i en t oa m ie spo s aD an i e l apo rsue t e rn a p a c i en c i ayc omp añ í aal ol a r g od et an t o sañ o sd es a c r ifi c i o .T amb i énp a r a m i sh i j o s ,al o squ el e sh er ob ad oc i en t o sd eh o r a sd em id ed i c a c i ónh a c i a e l l o sp a r apod e rc on c lu i rc one s t at a r e a .A m i sp ad r e syabu e l a ,qu eaunqu e au s en t e s ,n opod r í ah ab e rl l e g ad oh a s t aaqu ís insuapo y oin c ond i c i on a len e t ap a sm á st emp r an a sd ee s t ep r o c e s o .A lr e s t od em if am i l i ayam i s t ad e s , po rsuapo y oyc omp r en s i ón . T amb i énunr e c on o c im i en t oyg r a t i tuda m id i r e c t o r ,e lIn g en i e r oA r m and od eG iu s t i ,po rh ab e re l im in ad ol o sob s t á cu l o squ esu r g i e r onal ol a r g o d ee s t ep r o c e s oysuc onfi an z ac i e g aenm íp a r apod e rl l e g a rabu enpu e r t o .A l o sp r o f e s o r e sal ol a r g od el ac a r r e r ad ed o c t o r ad o ,yene sp e c i a laF e rn and o T in e t t i ,po rl a sen s eñ an z a squ eapo r t a r onal ol a r g od ee s t ac a r r e r a .T am b i énal o sc o l e g a s ,p a r t i cu l a rm en t ea O r l and oM i c o l in i ,po re lin t e r c amb i o d eid e a squ ed e j a r onp r o fund a shu e l l a sene s t et r ab a j o .P o rú l t im o ,at od o e lp e r s on a ld el aF a cu l t add eIn f o rm á t i c ad el a Un iv e r s id ad N a c i on a ld el a P l a t a ,yenp a r t i cu l a ral a sin t e g r an t e sd el aS e c r e t a r í ad eP o s g r ad o ,po rf a c i l i t a ren o rm em en t ec ad at r ám i t eyt a r e aqu efu en e c e s a r i or e a l i z a r ,d ef o rm a efi c i en t eyg en e r o s ah a c i am ip e r s on a . 1 2 Cap í tu lo1 In t rodu c c ión L ap r o g r am a c i ónp a r a l e l ae saqu e l l ao r i en t ad aag en e r a rp r o g r am a sd ec om pu t a c i ónqu es ee j e cu t enen m á sd eun aun id add ep r o c e s am i en t oenf o rm a s imu l t án e a .Sup r in c ip a lob j e t iv oe sg en e r a rc ód i g oqu et om em en o rt i empo d ee j e cu c i ónqu ee le j e cu t ad opo runún i c op r o c e s ad o r .P o rl ot an t on ot i en e r a z ónd es e rs in op r odu c eun am e j o r aene lr end im i en t od el ae j e cu c i ón , en t end i end opo rr end im i en t o ,a lt i empoqu ed em o r aene j e cu t a r s et od oe l p r o g r am a .Ob v i am en t ed eb es e rc on s i s t en t eencu an t oa lr e su l t ad ofin a ld el a e j e cu c i ón ,qu ed eb es e re lm i sm o ,p a r aun oov a r i o sp r o c e s ad o r e sc o r r i end o enp a r a l e l o . L ad i s c ip l in an oe snu ev a .Susu r g im i en t oe sp r á c t i c am en t ec on t empo r á n e oc one ln a c im i en t od el ac ompu t a c i ón[D e s 8 7 ] . Ensun a c im i en t o ,l o s equ ipo se r ant anc a r o s ,qu ed i spon e rd eun ac ompu t ad o r aon e r o s ac om ol a d eaqu e l l o sd í a sp a r ae j e cu t a runs o l op r o g r am a ,e r ain efi c i en t ee c on óm i c a m en t e ,po rl oqu el amu l t ip r o g r am a c i óne r aa l g on a tu r a lenaqu e l l o ss i s t em a s op e r a t iv o s .L o sa v an c e st e cn o l ó g i c o sh i c i e r onqu eh o yend í aex i s t an muy po c o sequ ipo sd ep r o c e s am i en t oqu ed i spon g and eunún i c op r o c e s ad o r . S inemb a r g o ,e lob j e t iv od el am e j o r aene lr end im i en t on oe ss imp l ed e a l c an z a r .N os epu ed epon e runp r o g r am ah e ch op a r ac o r r e renf o rm as e cu en c i a l ,enun am áqu in ac on m á sd eunp r o c e s ad o ryqu eenf o rm aau t om á t i c a emp i e c eac o r r e renp a r a l e l o .S ib i enh a yin t en t o sene s ad i r e c c i ón ,su sr e su l t ad o sn ol o g r ana l c an z a re lpo t en c i a lqu el o sp r o c e s ad o r e sp a r a l e l o sb r ind an . E sn e c e s a r i al ain t e rv en c i ónd eunp r o g r am ad o rp a r aqu et r an s f o rm eunp r o g r am as e cu en c i a lenp a r a l e l o ,oa lm en o sl od e s a r r o l l ed ee s af o rm ad e sd ee l in i c i o ,p a r aob t en e rr e su l t ad o sa c o rd eal o sr e cu r s o su t i l i z ad o s . E lp a r a l e l i sm o ,en t end id oc om ol ac ap a c id add eunp r o g r am ad ee j e cu 3 t a r s eenp a r a l e l o ,n oe sf á c i ld el o g r a r .P a r ae l l od eb et en e r s eencu en t a l ae j e cu c i óns imu l t án e ad e lc ód i g oenv a r i o sp r o c e s ad o r e s .D e j am o st o t a l m en t ed el ad oaqu e l l o sp r o g r am a squ epu ed end iv id i r s eent a r e a squ epu ed en r e a l i z a r s eind ep end i en t em en t eun ad eo t r a . Qu i z á ss e aun af o rm aid e a ld e p a r a l e l i sm opo rsub a j ac omp l e j id ad ,p e r on oe sd ein t e r é ssuin v e s t i g a c i ón y aqu e ,po runl ad o ,e sunp r ob l em ad es o lu c i ónt r iv i a l ,ypo ro t r ol ad o ,e s po c of r e cu en t e . E ld e s a f í od el ap r o g r am a c i ónp a r a l e l asu r g ecu and oe la l g o r i tm ot i en e d ep end en c i a sin t e rn a squ ed eb ens e rr e sp e t ad a sp a r aqu ee lr e su l t ad ofin a l pu ed aa l c an z a r s ec o r r e c t am en t e .E lo rd end ee j e cu c i ónd el a sin s t ru c c i on e sd e unp r o g r am ad eb es e ra l t e r ad ooc omb in ad oenf o rm ad i f e r en t ea ls e cu en c i a l p a r as e re j e cu t ad oenp a r a l e l oc onl ar e s t r i c c i ónd equ ee lr e su l t ad oo r i g in a l s em an t en g a .E s t ee se lc on c ep t od ed iv i s i ónd et a r e a s ,un ad el a sfu en t e sd e l p a r a l e l i sm o .L a st a r e a sd eunp r o g r am as e cu en c i a ls ed iv id enensub t a r e a s qu ed eb ens e rr e a l i z ad a spo rm á sd eunp r o c e s ad o renp a r a l e l o ,s ina l t e r a re l r e su l t ad o . Ad em á sd e l ad iv i s i ónd et a r e a sex i s t eo t r afu en t ep r in c ip a ld ep a r a l e l i sm o , ye sl ar e f e r id aal ad iv i s i ónd ed a t o s .E s t asu r g ecu and oe lc on jun t od ed a t o s e sl osufi c i en t em en t eg r and ep a r apod e rs e rd iv id id oyp r o c e s ad opo rm á s d eunp r o c e s ad o r .Ene s o sc a s o s ,l o sp r o c e s ad o r e se j e cu t ane lm i sm oc ód i g o s ob r ed i f e r en t eju e g od ed a t o s ,d ef o rm at a lqu es eg an at i empod ee j e cu c i ón e lpod e rp r o c e s a renp a r a l e l o . D ee s t af o rm as el l e g aal at ax on om í ad eF lynnd el aa rqu i t e c tu r ad e p r o c e s ad o r e sp a r a l e l o s[RR 1 0 ] ,qu ee s t ád efin id aap a r t i rd euncu ad r od e d ob l een t r ad a ,un ad im en s i ónp a r ad a t o syo t r ap a r ac ód i g o ,qu ed e t e rm in a cu a t r of o rm a t o sd ea rqu i t e c tu r a s :S ISD ,S IMD ,M ISD ,M IMD .’S ’r efi e r ea s in g l e ,’M ’amu l t ip l e,’ I ’ain s t ru c t iony’D ’ada ta .E sc l a r oqu eS ISDn oe s p a r a l e l o ,l a sr e s t an t e ss í .L aan a l o g í aen t r el aa rqu i t e c tu r ad ep r o c e s ad o r e s yl ad ep r o g r am ap a r a l e l o se sd i r e c t a ,s a lv and ol ad i s t an c i aenqu ean iv e l d ep r o g r am a s ,enlu g a rd ein s t ru c c i on e s ,s er efi e r eap r o g r am a s ,yp a r al o s d a t o s ,s er efi e r eab l oqu e sd ed a t o senlu g a rd eunv a l o rind iv idu a l . Eng en e r a l ,unp r ob l em ad ep r o g r am a c i ónp a r a l e l ae sun ac omb in a c i ón d ed iv i s i ónd ed a t o syd iv i s i ónd et a r e a s ,e sd e c i r MPMD .S ifu e r ap a r a l e l o po run os o l od ee s t o sf a c t o r e s ,e lp r ob l em ae sd er e s o lu c i ónr e l a t iv am en t e s imp l e .S o l od iv i s i ónd et a r e a s ,imp l i c aan a l i z a rl ae s t ru c tu r ad e la l g o r i tm o , p a r t i c i on a rl ae j e cu c i ónya s i gn a rac ad ap r o c e s ad o r . Ene lo t r oex t r em o , s o l od iv i s i ónd ed a t o s ,oemb a r a z o s am en t ep a r a l e l o ,t i en eun as o lu c i ónd e l m i sm ot en o rd ec omp l e j id ad ,m an t en i end oe lc ód i g oi gu a lenc ad ap r o c e s ad o r , 4 a s i gn ad ounju e g od ed a t o sd i f e r en t eac ad ap r o c e s ad o r . L oc i e r t am en t ec omp l e j od eunp r o g r am ap a r a l e l oe sl aex i s t en c i ad ed e p end en c i a sen t r et a r e a sc omb in ad oc onl ad iv i s i ónd ed a t o s ,y aqu eimp l i c a s in c r on i sm oenl ae j e cu c i ón .Unp r o c e s ad o rin a c t iv on opu ed ein i c i a runc óm pu t oh a s t aqu el a st a r e a san t e r i o r e s ,l a scu a l e sl eapo r t and a t o s ,h a y anfi n a l i z ad o .E s t an e c e s id add es in c r on i sm oen t r el o sp r o c e s ad o r e se sun ad el a s c au s a sp r in c ip a l e sd el ap é rd id ad eefi c i en c i aenl o sp r o g r am a sp a r a l e l o s .S e d eb ee sp e r a rh a s t aqu ee lan t e c e s o rfin a l i c ep a r apod e rc on t inu a r ,yd i ch ae s p e r aimp l i c ain a c t iv id ad ,ju s t am en t el oqu es ed e s e aev i t a rp a r apod e rl o g r a r unbu enr end im i en t o . E s tud i a ryan a l i z a runa l g o r i tm op a r ad e t e c t a rl a sd ep end en c i a syl a f o rm ad er e o r g an i z a rl a sin s t ru c c i on e sp a r ag an a renr end im i en t o ,n oe sun a t a r e as imp l e ,n iex i s t en m é t od o l o g i a sd e s a r r o l l ad a sp a r asur e a l i z a c i ón .S i b i enex i s t ee lc l á s i c oan á l i s i sd ed ep end en c i a s ,R aR ,R aW , W aRy W aW [RR 1 0 ] ,ap l i c a r l oauna l g o r i tm oc onunv o lum end ed a t o squ eju s t ifiqu e sue j e cu c i ónenp a r a l e l o ,g en e r a lm en t em i l e sd ev a l o r e s ,r e su l t ap r oh ib i t iv o , po rl oqu ee s t ec r i t e r i od eb eap l i c a r s ep a r ad iv id i rb l oqu e sd ed a t o s . Yl a f o rm aop a t r ónenqu el o sd a t o ss e and iv id id o s ,e spo rah o r a ,un aa c t iv id ad d ep end i en t ed e lin t e l e c t od ec ad ap e r s on a . O t r of a c t o rp a r aa l c an z a runbu enr end im i en t oe se lbu enu s od el am em o r i ac a ch e .L o sc ompon en t e sd eha r dwa r eu t i l i z ad o sp a r aa lm a c en a rd a t o s ,l a s m em o r i a s ,t i en enune squ em acuy ot i empod ea c c e s oc o r r ep a r a l e l oc one l c o s t od ee l abo r a c i ónd e lc ompon en t e .S i emp r eex i s t ent i empo sd ed em o r aen e la c c e s od eal o sd a t o spo rp a r t ed eunp r o c e s ad o r ,ye sn o rm aqu ea m en o r d em o r a ,m a y o rc o s t o .P o rl oqu ee la lm a c en am i en t od eg r and e sc an t id ad e s d ed a t o ss er e a l i z as ob r em em o r i a sm á se c on óm i c a s .D eb id oaqu e ,c om o s ed i j oan t e r i o rm en t e ,l ap r o g r am a c i ónp a r a l e l ae sc on v en i en t ep a r ag r and e s v o lúm en e sd ed a t o s ,e le squ em ad ea c c e s oae s t o se sc ru c i a lp a r aunbu en r end im i en t o . L am em o r i a ,c om ount od o ,e s t ác ompu e s t apo run aj e r a rqu í ad ec om pon en t e s ,l o sm á sr áp id o sm á sc e r c an o sa lp r o c e s ad o ryl o sm á sl en t o s ,m á s d i s t an t e s ,ent é rm in o sd et i empo sd ea c c e s o .L a sm em o r i a sm á sr áp id a ss e d en om in an m em o r i ac a ch e ,y aqu ec on t i en enc op i a sd el o sd a t o sex i s t en t e s enn iv e lin f e r i o r .E le squ em ad ea c c e s oe sd e sd eunn iv e lsup e r i o raunn iv e l in f e r i o r .C ad av e zqu eund a t oe sn e c e s a r i o ,s ebu s c aene ln iv e lsup e r i o r ,ys i n oex i s t eene s en iv e l ,g en e r aun a“ f a l l ad ec a ch e” ,qu ee sr e su e l t abu s c and o e lm i sm oenunn iv e lin f e r i o r .C om oe ln iv e lin f e r i o re sm á sl en t o ,un af a l l a d ec a ch eg en e r ain a c t iv id adene lp r o c e s ad o r ,po rl oqu e ,s ib i enl a sf a l l a s 5 d ec a ch en opu ed enev i t a r s e ,s ed eb et r a t a rd er edu c i r l a sa lm ín im opo s ib l e [RR 1 0 ] . E lp r ob l em ad el a sf a l l a sd ec a ch ee sp e r t in en t eal ap r o g r am a c i ónen g en e r a lyn oex c lu s iv od el ap r o g r am a c i ónp a r a l e l a .N oob s t an t e ,e s t ep r o b l em ae sex a l t ad ocu and od o sp r o c e s ad o r e squ ec omp a r t enunc ompon en t e f í s i c od em em o r i ac a ch et r ab a j ans ob r ec on jun t o sd ed a t o sd i f e r en t e s ,po rl o qu et e rm in anc omp i t i end opo re lu s od e lm i sm o . Un abu en ap r o g r am a c i ón p a r a l e l ad eb et en e runcu en t ae s t o sf a c t o r e sp a r aob t en e rl o sr end im i en t o s a c ep t ab l e s . L o st r ab a j o san t e r i o r e sa lin i c i od el a sin v e s t i g a c i on e squ ed i e r onlu g a ra e s t at e s i s ,p r e s en t anp r ob l em a sene lr end im i en t opo rc au s a sd e ls in c r on i sm o . T an t os e ae lc a s od e la l g o r i tm op a r a mu l t ip l i c a c i ónd em a t r i c e senen t o rn o s d ec lu s t e r sd ec ompu t ad o r a s[WT 0 8 ,TW 0 8 ,TW 0 9 , WT 0 9 ]op a r aequ ipo s c on mú l t ip l e sp r o c e s ad o r e s[TW 0 8 ,TW 0 9 ] ,c om ot amb i énp a r ae la l g o r i tm o d ef a c t o r i z a c i ónd em a t r i c e sd e Ch o l e sky[W o l 1 0 , TW 1 1 ] . Ent od a se s t o s t r ab a j o s ,l afu en t ep r in c ip a ld ein a c t iv id add el o sp r o c e s ad o r e se sl ae sp e r a po re ls in c r on i sm op l an t e ad oene la l g o r i tm op a r a l e l o ,s et r a t ed ep r im i t iv a s d e lt ipob a r r i e ren m em o r i ac omp a r t id a[CJP 0 7 ] ,od e lt ipob r o ad c a s ten m em o r i ad i s t r ibu id a[SOHL+9 8 ] .C om os eu t i l i z a r onb ib l i o t e c a sd eru t in a s u su a l e sd eá l g eb r al in e a l ,e lc ód i g ofu en t ed ee s t a sru t in a se s t áfu e r ad e l a l c an c ed e lp r o g r am ad o r .L oqu ee s t epu ed ec on t r o l a re sl ad iv i s i ónd ed a t o s , d et a r e a s ,ysua s i gn a c i ónap r o c e s ad o r e s ,po rl oqu ee ls in c r on i sm oe sl a v a r i ab l eaa ju s t a rp a r am e j o r a rr end im i en t o s . N os ed eb ee lud i r ,qu el as in c r on i z a c i ónf a c i l i t ae ld e s a r r o l l od ep r o g r am a s p a r a l e l o s .E sm á ss imp l ep l an t e a rqu el o sp r o c e s ad o r e st r ab a j enenp a r a l e l o s ob r ed iv e r s o sju e g o sd ed a t o sos ob r ed iv e r s a st a r e a syqu ea v an z anc ad a un oensup r o c e s am i en t oh a s t aund e t e rm in ad opun t od ee j e cu c i ónend ond e t od o sc on c luy ensut a r e ayap a r t i rd ea l l ís ep l an t e aun anu ev ad i s t r ibu c i ón d ec ómpu t op a r a l e l o .D ad oqu el ap r o g r am a c i ónp a r a l e l an or e su l t an a tu r a l a lp r o g r am ad o rqu eh a c esu sp r im e r a sexp e r i en c i a sene lt em a ,l o spun t o sd e c on v e r g en c i aene lp r o c e s am i en t oa yud ana lr a z on am i en t o .S inemb a r g o ,en t r ab a j o sp r ev i o s ,s ec omp r obóqu el ain a c t iv id adpo rs in c r on i sm os el l ev ab a m á sd e l5 0%d e lt i empot o t a ld ee j e cu c i ónd e la l g o r i tm od eCh o l e sky[W o l 1 0 , TW 1 1 ] .E s t eh e ch ofu ed e t e rm in an t ep a r abu s c a run aop c i ónae s t ef o rm ad e p r o g r am a c i ónp a r a l e l a . E l im in a re ls in c r on i sm oenl ae j e cu c i ónp a r a l e l aimp l i c aqu ee la v an c ed e l ae j e cu c i ónenc ad ap r o c e s ad o rp a r a l e l oe sind ep end i en t ed e la v an c ed esu s p a r e s ,l ocu a limp l i c al an e c e s id add eune l em en t oc oo rd in ad o rd e lp r o c e 6 s am i en t op a r aqu ee la l g o r i tm op a r a l e l oc om ount od os ee j e cu t ec o r r e c t a m en t e .E lc oo rd in ad o rd eb ed e t e rm in a rqu et a r e a se s t ánr e a l i z ad a s ,cu a l e s p end i en t e s ,cu a l e sp end i en t e syh ab i l i t ad a s ,ycu a l e sp end i en t e sp e r oal ae s p e r ad el ar e s o lu c i ónd ed ep end en c i a sd ed a t o s .E lc oo rd in ad o rd eb ea s i gn a r l a sh ab i l i t ad a saa l gúnp r o c e s ad o rin a c t iv o .E lm od e l o“Ma s t e r/S la v e ”e s e le j emp l om á sc omúnd ee s t af o rm ad ep r o g r am a c i ón[KGGK 9 4 ] .Ene s t e m od e l o ,ex i s t eunp r o c e s ol l am ad o “Ma s t e r ”en c a r g ad od ed efin i rya s i gn a r l a st a r e a sac ad ap r o c e s o“S la v e ”p a r asur e a l i z a c i ón . Unp r ob l em ah ab i tu a lene s t em od e l oe sl as ob r e c a r g ad e lp r o c e s o“Ma s t e r ” ,qu ea ls e rs e cu en c i a l ,d eb ea t end e r ,d eaun opo rv e z ,ac ad a“S la v e ” in a c t iv op a r aa s i gn a r l el at a r e a . Ad em á s ,s il o sd a t o sn oe s t ánd i s t r ibu id o s en t r el o se s c l a v o s ,aum en t al as ob r e c a r g aa lt en e rqu ec omun i c a rl o sd a t o sa l o sp r o c e s ad o r e st r ab a j ad o r e sp a r aqu epu ed anr e a l i z a rsut r ab a j o .L ac on c en t r a c i ónenun oom á sp r o c e s o sc oo rd in ad o r e ssu e l eg en e r a rin a c t iv id adpo r e sp e r aenl o se s c l a v o s .P o ro t r ol ad o ,enc a s od ed i spon e rpo c o sp r o c e s ad o r e s p a r a l e l o s ,pu ed es e r muyg r a v o s oal o sfin e sd e lr end im i en t og en e r a l ,a s i gn a r unp r o c e s ad o rex c lu s iv am en t eal at a r e ad eadm in i s t r a c i ón . O t r om od e l oa s ín c r on oe se ld en om in ad o“P e e rtop e e r ” .E s t ác on f o rm ad o po run ar edd ec ompu t ad o r a squ epu ed ena c tu a rc om os e rv id o r e soc om o c l i en t e s ,p r o v ey end oos o l i c i t and os e rv i c i o s .Sufin a l id adp r in c ip a le sev i t a r l ac on c en t r a c i ónd es e rv i c i o ss ob r euns e rv id o r ,qu eenc a s od ed e sp e r f e c t o s of a l l a s ,p r odu c el ac a íd ad e lm i sm o .E lm od e l op l an t e aqu ea lt r ab a j a ren f o rm ad i s t r ibu id a ,l as e rv i c i a l id ads em an t i en e ,y aqu es i emp r eex i s t i r áun equ ipo“p a r ”( p e e r)qu epu ed asup l an t a ra lc a íd o[CLR 0 9 ] .E sunm od e l oqu e t i en eun ao r i en t a c i óna ls o s t en im i en t od es e rv i c i o sm á squ eal ap r o g r am a c i ón ye j e cu c i ónp a r a l e l ad ea l g o r i tm o s . L at e o r í ad el ap l an ifi c a c i ónoS ch e du l in gc om oe sm á sc on o c id a ,e s tud i a l aa s i gn a c i ónd er e cu r s o sl im i t ad o saa c t iv id ad e sene lt i empo ,c onl afin a l id ad d eop t im i z a rena l gúns en t id o ,e lu s od el o sr e cu r s o s .Ex i s t eun ar am aqu e e s tud i ae ls ch e du l in gd ep r o c e s o sd ec ómpu t o s ,en t end i end opo rr e cu r s oa a s i gn a r ,n os o l oal o sp r o c e s ad o r e s ,s in on ot amb i énal o sc ompon en t e sd e s i s t em a sd ec omun i c a c i on e s[RV 0 9 ] .L a sh e r r am i en t a sd e s a r r o l l ad a sene s t e d om in i oa l c an z anunóp t im oene lu s od el o sr e cu r s o s ,l ocu a lt i en eunc o s t o c ompu t a c i on a l .S ie s t ec o s t oe sin a c ep t ab l em en t ea l t o ,s ebu s c ant é cn i c a squ e p e rm i t ana l c an z a runsubóp t im o . D e sd ee lpun t od ev i s t ad e lau t o r ,l at e o r í ad es ch e du l in gob t i en er e su l t ad o squ es onpun tu a lm en t ein sup e r ab l e s ,p e r oe sun at e o r í apo c oú t i lp a r a l am a y o r í ad el o sc a s o sd ep r o g r am a c i ónp a r a l e l a .P a r aa l c an z a re lóp t im o 7 e sn e c e s a r i op r e c i s a r ,e la l g o r i tm o( e lu s od el o sr e cu r s o s ,ent é rm in o sd e s ch e du l in g )yl o sr e cu r s o s .L ar e a l id ad ,e squ ep a r auna l g o r i tm od ad o ,c on unt am añ od ed a t o sd ad o ,c onun am áqu in ap a r a l e l ad ad a ,c onunnúm e r o d ad od ep r o c e s ad o r e s ,d e t e rm in and ol av e l o c id add e lr e l o jd ee s t o s ,e lan ch o d eb and ad el ar edqu ein t e r c on e c t al a sc ompu t ad o r a syun ac i e r t ac an t id ad d em em o r i ad i s t r ibu id aenunnúm e r ofi j od eb an c o s ,l at e o r í ad es ch e du l in g pu ed ed e t e rm in a re lóp t im o .E sd e c i r ,e sn e c e s a r i ofi j a rt od a sl a sc ond i c i on e s p a r t i cu l a r e sp a r ac a l cu l a r l o .Ent é rm in o sd et i empod ee j e cu c i ón ,e suns ch e d u l e re s t á t i c o . L on o rm a le squ el a sc ond i c i on e sn os e ane s t á t i c a syqu el o sa l g o r i tm o s s e and i s t in t o s ,e lv o lum end ed a t o sac ompu t a rpo re la l g o r i tm oc amb i e , l ap a r t i c i ónd ee s t o st amb i én ,l am áqu in at en g ad i s t in t onúm e r od ep r o c e s ad o r e s ,l o sc an a l e sd em em o r i ayd ec omun i c a c i on e st en g and i s t in t o san ch o s d eb and a ,e t c .E sd e c i r ,l a sc ond i c i on e squ ep e rm i t enc a l cu l a runóp t im o , n os one s t ab l e s ,po rl oqu ee lc á l cu l od e lóp t im oe sm a t e r i a lm en t eimpo s ib l e p a r at od o syc ad aun od ee s t o sc a s o s . E se sp e r ab l equ ee ls ch e du l e rd et a r e a ss e ad in ám i c oyqu eev i t eun a s ob r e c a r g ad ep r o c e s am i en t ot a lqu en oju s t ifiqu esuu t i l i z a c i ón .S i gu i end o e s t ec r i t e r i o ,e sp r ob ab l equ en os ea l c an c ee lóp t im o ,y aqu es ed e j and e l ad ol o se l em en t o sn e c e s a r i o sp a r ac a l cu l a r l o ,p e r od e sd eunpun t od ev i s t a p r á c t i c o ,unqua s iop t im or áp id am en t ef a c t ib l ee sm e j o rqu eunóp t im oc on unc o s t oc ompu t a c i on a limpo s ib l e . O t r at é cn i c au su a lenl ap r o g r am a c i ónp a r a l e l ae se lu s od el o sd i a g r am a s d ed ep end en c i a .E s t o sp a r t end eun ad e s c ompo s i c i ónd e la l g o r i tm oent a r e a s yg en e r anung r a f od i r i g id ocuy o sv é r t i c e sr ep r e s en t ant a r e a syl a sa r i s t a s ,l a d ep end en c i aqu eex i s t een t r ed o st a r e a s .C om oe lg r a f oe sd i r i g id o ,l aa r i s t a v aens en t id od el at a r e ah ab i l i t ad a[BLKD 0 7 ] .E s t ae s t ru c tu r ad ed a t o ss i g n ifi c aun am e j o r ar e sp e c t od eu t i l i z a ro t r a se s t ru c tu r a sp a r ar ep r e s en t a raun a l g o r i tm o ,c om oe se lc a s od el a st ab l a s .E lu s od ee s t a sp a r ad e t e rm in a rd e p end en c i a se sen g o r r o s ocu and oe lnúm e r od et a r e a se se l ev ad o .S inemb a r g o , e lm e c an i sm od es ch e du l in gd el a st a r e a sh ab i l i t ad a sen t r el o sp r o c e s ad o r e s in a c t iv o sn of o rm ap a r t ed ee s t em od e l od er ep r e s en t a c i ónd e la l g o r i tm o . T om and oencu en t at od o se s t o san t e c ed en t e s ,s ee s tud i ól apo s ib i l id ad d eu t i l i z a rR ed e sd eP e t r i[D i a 0 9 ]p a r am od e l a runa l g o r i tm op a r a l e l o .E s t e t ipod er ed e ss ed e s t a c anp a r am od e l a rs i s t em a sc on cu r r en t e s ,y aqu een sus em án t i c a ,l ao cu r r en c i ad eev en t o squ em od ifi c ane le s t ad od e lm od e l o , pu ed es e rens imu l t án e o ,ad i f e r en c i ad el a sm áqu in a sd ee s t ad ofin i t o(FSM ) , cuy oc amb i od ee s t ad o ssu c ed ed eaun opo rv e z[HMU 0 3 ] .O t r av en t a j aqu e 8 p r e s en t anl aR ed e sd eP e t r i ,e ssur ep r e s en t a c i óng r áfi c a ,qu es em án t i c am en t e e sc l a r a ,yp e rm i t ev i su a l i z a rg r áfi c am en t eun ar edc omp l e j ac ons imp l i c id ad . T amb i én ,c om oe sun ah e r r am i en t aan a l í t i c a ,e spo s ib l ean a l i z a r l ac o r r e c t i tud d e lm od e l oc onl o sr equ e r im i en t o syob j e t iv o sd e lm i sm o . L a sR ed e sd eP e t r it amb i énp e rm i t enid en t ifi c a rd en t r od esu m od e l o , l oqu es onl o sev en t o s ,po rm ed i od el a sT r an s i c i on e sypo ro t r ol ad o ,l o qu es onc ond i c i on e sp a r aqu ed i ch oev en t opu ed eo cu r r i r ,l a sP l a z a s .D ee s t a f o rm a ,una l g o r i tm opu ed es e rr ep r e s en t ad oc onm a y o rc l a r id adaung r a f od e d ep end en c i a s ,y aqu es ep r e s en t anyd i s t in gu enc l a r am en t el o se l em en t o squ e l oc ompon en ,as ab e r ,l a st a r e a s ,po rm ed i od el aT r an s i c i on e s ,yl o sd a t o s , po rm ed i o sd el a sP l a z a s .E s t a sú l t im a s ,asuv e z ,pu ed ena c tu a rd en ex o en t r ed o st a r e a s ,s is one lr e su l t ad od eun at a r e ayl aen t r ad ad eo t r a .D e e s t af o rm a ,l ad ep end en c i ad ed a t o ss er ep r e s en t an a tu r a lm en t e .S iae s t a s f a c i l id ad e sl esum am o ssuinm e j o r ab l ec ap a c id add er ep r e s en t a rc on cu r r en c i a , u t i l i z a re s t a sr ed e sp a r ae lm od e l ad od ea l g o r i tm o sp a r a l e l o se sind i s cu t id o . S inemb a r g o ,e lc am in od er ep r e s en t a ra l g o r i tm o sp a r a l e l o sc onR ed e sd e P e t r in oe s t áex en t od ein c on v en i en t e s .E lp r im e r o ,y m á ss ob r e s a l i en t e ,e se l r áp id oc r e c im i en t od el ar eda la g r e g a rt a r e a s .Un ar edex t en s ae sd i f í c i ld e in t e rp r e t a rg r áfi c ayan a l í t i c am en t e .E sh ab i tu a lqu el o sa l g o r i tm o spu ed an d iv id i r s eennum e r o s a st a r e a s ,y m á saúns ih a yd iv i s i ónd ed a t o sensu e j e cu c i ón ,po rl oqu ee lnúm e r od et a r e a sar ep r e s en t a rc r e c er áp id am en t e . E lm od e l od e la l g o r i tm od eb es e rl osufi c i en t em en t ec l a r op a r apod e rs e r en t end id oyc on t r o l ad opo rp a r t ed e lp r o g r am ad o r ,d el oc on t r a r i o ,n oe s ú t i l . L ae j e cu c i ónd el ar ed ,oa l g o r i tm op a r al o sfin e sd ee s t at e s i s ,t ampo c oe s imp l í c i t oenl aR edd eP e t r i .L as em án t i c ad ee j e cu c i ón ,pu ed es e rp a r a l e l a , p e r ot amb i énpu ed es e rs e cu en c i a l ,d ep end i end od e lm od oenqu equ i e r as e r u t i l i z ad a .E s t ef a c t o r ,jun t oc one lp r e s en t ad oene lan t e r i o rp á r r a f o ,fu e r on l o sp r in c ip a l e sd e s a f í o squ ehuboqu een f r en t a rene ld e s a r r o l l od ee s t at e s i s p a r al o g r a rqu ee lm od e l ad od e la l g o r i tm opu ed as e rs imp l e ,yasuv e z ,pu ed a s e rv i rd eb a s ep a r aun ae j e cu c i ónp a r a l e l a . E spo rt od oe s t oqu ee l ob je t ivo delate s i se sl ad efin i c i ónd eun m od e l od ee j e cu c i ónp a r a l e l oqu eb a s ad oenl ar ep r e s en t a c i ónd euna l g o r i tm o p a r a l e l oc onR ed e sd eP e t r i ,p e rm i t aaunc on jun t ofl ex ib l ed ep r o c e s ad o r e s ind ep end i en t e sen t r es í ,e j e cu t a re la l g o r i tm oenf o rm aa s ín c r on ac ona l t o s r end im i en t o syqu ee lp r o g r am ad o rt en g ac ap a c id add ea ju s t a rl o sp a r ám e t r o s d ee j e cu c i ónenv i s t ad em e j o r a sd er end im i en t o . L o sfund am en t o ss onc l a r o s :s ed e s e ac on t a rc onun ah e r r am i en t ad ee j e 9 cu c i ónd ep r o g r am a sp a r a l e l o squ ep e rm i t am od e l a re la l g o r i tm o ,yp a s a rd e l m od e l oal ae j e cu c i óna s ín c r on ap r e s e rv and oe lm od e l o .L a sR ed e sd eP e t r i s onl ah e r r am i en t ab á s i c aeind i s cu t ib l em en t ep e r t in en t ep a r al o g r a re lob j e t iv o .Und e s a f í oe scub r i rl ab r e ch aogapex i s t en t een t r ee lm od e l ad oyun a e j e cu c i ónd e lp r o g r am ap a r a l e l od er end im i en t o sa c ep t ab l e sye s c a l ab l e s .P a r a e l l o ,d eb eex i s t i run av in cu l a c i ónd e lm od e l oc onunc on jun t od eun id ad e sd e p r o c e s am i en t oqu ec o r r anenp a r a l e l o . Enl ab ib l i o g r a f í av i g en t en ofu e r onh a l l ad o se j emp l o squ eu s enal a sR ed e s d eP e t r ic om oh e r r am i en t ad em od e l ad oyc om om o t o rd ee j e cu c i óns ob r e p r o c e s ad o r e sr e a l e sd ec ompu t a c i ónenf o rm as imu l t án e a .Ex i s t ennum e r o s o s d e s a r r o l l o sd es imu l a c i ón ,p e r on od ee j e cu c i ónd i r e c t aen m áqu in a sf í s i c a s qu epu ed anob t en e runa l t or end im i en t o .P a r aa l c an z a re s t o sr end im i en t o s , e sn e c e s a r i oad em á s ,qu ee ls ch e du l in gd el a st a r e a sp l an t e ad a sene lm od e l o s e ad in ám i c oyfl ex ib l epo rr a z on e sd eefi c i en c i a . E lc on t en id od el at e s i se sd iv id id oenpo c o sc ap í tu l o s :ene lc ap í tu l o2 s ep r e s en t anl o sc on c ep t o sb á s i c o sd eR ed e sd eP e t r iu t i l i z ad o sal ol a r g od e e s t ed o cum en t o ,l a sc a r a c t e r í s t i c a sd e lm od e l ad od ea l g o r i tm o sc one s t et ipo d er ed e syune j emp l os ob r euna l g o r i tm oe sp e c ífi c o ,e lcu a ls e r áu t i l i z ad o po s t e r i o rm en t e .Ene lc ap í tu l o3e sc omp l e t ad oe lm od e l od ep r o g r am a c i ón p a r a l e l ap l an t e ad o ,a g r e g and oc ompon en t e so r i en t ad o sal ae j e cu c i ónp a r a l e l ad e la l g o r i tm om od e l ad o .Ene lc ap í tu l o4s ep r e s en t anl o sexp e r im en t o s yt r ab a j o sr e a l i z ad o squ ec on v a l id ane lm od e l op l an t e ad o ,c ond i f e r en t e sa l g o r i tm o s ,b ib l i o t e c a sd eru t in a sy m áqu in a sp a r a l e l a s ,yfin a lm en t e ,ene l c ap í tu l o5s ep r e s en t anl a sc on c lu s i on e s ,e limp a c t oe sp e r ad oyl al ín e a sd e in v e s t i g a c i ónab i e r t a sd ee s t at e s i s . 1 0 Cap í tu lo2 R ed e sd eP e t r i E lp r e s en t ec ap í tu l op r e s en t al o sc on c ep t o sb á s i c o ss ob r eR ed e sd eP e t r i .N o h as id or e a l i z ad oc onl ain t en c i ónd es e runt r a t ad oc omp l e t od e lt em a ,y mu ch a sp r op i ed ad e simpo r t an t e sd el a sR ed e sd eP e t r in oh ans id oin c lu id a s aqu í .S onp r e s en t ad o ss o l ol o sc on c ep t o sn e c e s a r i o sp a r ae lr e s t od e lt r ab a j o . S ein c luy ead em á sun as e c c i ónqu eexpon el ae s t r a t e g i au t i l i z ad ap a r am od e l a ra l g o r i tm o sc ona l t on iv e ld eab s t r a c c i ón ,ys ob r ec óm oc on v e r t i re s t e m od e l oab s t r a c t oeno t r om od e l om á ss imp l equ ep e rm i t as e re j e cu t ad oen p a r a l e l of a c i lm en t e . 2 .1 In t rodu c c iónala sR ed e sd eP e t r i Un aR edd eP e t r iN e t(PN )e sung r a f od i r i g id ob ip a r t i t oc ompu e s t opo r n od o sl l am ad o sP l a z a sy T r an s i c i on e s .U su a lm en t el a sP l a z a sr ep r e s en t an “ e s t ad o s “yl a sT r an s i c i on e s“ a c c i on e s “ .E lc on jun t od eP l a z a ss ed en o t ac om o P ye lc on jun t od eT r an s i c i on e sc om oT. E lg r a f oe sb ip a r t i t oy aqu el o s c on jun t o sP yT s ond i s jun t o s ,P∩T = ∅.L o sa r c o sd e lg r a f os i emp r e c on e c t anun aP l a z ac onun aT r an s i c i ónov i c ev e r s a .E lc on jun t od ea r c o s Ae sd efin id oc om oA⊆( P×T)∪( T×P) .L o sa r c o ss ond en om in ad o sd e en t r ad aod es a l id ad ep end i end os il ad i r e c c i ónd e la r c oe sd eun aP l a z aa un aT r an s i c i ónoens en t id oc on t r a r i o ,r e sp e c t iv am en t e[D i a 0 9 ,IA 0 6 ] . L aPNpo s e eto k en squ eex i s t ens o l am en t eenl a sP l a z a s ,yg en e r a lm en t e r ep r e s en t an“h e ch o s “ .L afun c i ónd em a r c ad oµe sun afun c i ón ,µ:P → N qu ed e t e rm in ae lnum e r od eto k en sex i s t en t e senc ad aP l a z a .E lV e c t o rd e 1× |P| M a r c ad oe sunv e c t o r M ∈Z d ond eM[ i ]=µ( i )yqu ed en o t ae lnum e r o 1 1 d eto k en senc ad aP l a z a .Ene s t em od e l ob á s i c o ,t od o sl o sto k en ss oni gu a l e s yfun g ib l e s .E le s t ad oin i c i a ld eunV e c t o rd eM a r c ad oe sd en om in ad oc om o M0. E lp r e s e td eun aT r an s i c i ónte se lc on jun t od eP l a z a sd een t r ad ad e t ,ye sd efin id oc om o• t= {p∈ P :∀( p ,t )∈ A} .D ei gu a lm an e r ae s d efin id oe lp o s t s e td etc om ot • = {p∈P :∀( t ,p )∈A}. Ambo sc on c ep t o s d e t e rm in ane lc on jun t od eP l a z a sd een t r ad ayd es a l id ad eun aT r an s i c i ón t ,r e sp e c t iv am en t e . Un aT r an s i c i ón te sl l am ad a”h ab i l i t ad a “cu and ot od o ssu sP l a z a sd e en t r ad at i en ento k en s ,e sd e c i r ,M[ p ]> 0 ,p a r at od op∈•t .H a s t aaqu íh a s id oimp l í c i t oqu el o sa r c o sd e lg r a f ot i en enunp e s od e1 ,t an t os ie la r c o e sa r c o( p ,t )o( t ,p ) .E lp e s od euna r c oa∈A e sd efin id opo rl afun c i ón w( a):A→ N,l ocu a ld e t e rm in aqu ee lp e s opu ed es e runnúm e r on a tu r a l po s i t iv o .Unv a l o rm a y o rqu eun or ep r e s en t aqu ee sn e c e s a r i om á sd eunto k en p a r ah ab i l i t a rl aT r an s i c i ón ,t an t o sc om os e ae lp e s o .A s í ,un aT r an s i c i ónt qu ed ah ab i l i t ad as iM[ p ]≥w( p ) ,p a r at od op∈•t . E le s t ad og en e r a ld el ar edev o lu c i on acu and oun aT r an s i c i óne s”d i s p a r ad a “ . Ene lm od e l ob á s i c od e PN ,un aT r an s i c i óne sau t om á t i c am en t e d i sp a r ad as ie s t áh ab i l i t ad a .E s t oimp l i c am o v im i en t od eto k en sd e sd el a s P l a z a sd een t r ad ah a c i al a sP l a z a sd es a l id a .E s t em o v im i en t oe sr e a l i z ad o m ed i an t el a sop e r a c i on e sd eab s o r c i ónein y e c t ad od eto k en senl a sP l a z a sd e en t r ad ays a l id ar e sp e c t iv am en t e . Cu and oun aT r an s i c i ón te sd i sp a r ad a ,e lV e c t o rd eM a r c ad oe sa c tu a l i z ad od el as i gu i en t ef o rm a :  p ] −w( p ) p∈•t  M[ p ]+ w( p ) p∈t • M[ p ]= M[  M[ p ] d e fau l t t l ocu a le sexp r e s ad oc onl an o t a c i ónM − →M . E lc on jun t od ee s t ad o sd eM qu es epu ed ea l c an z a rap a r t i rd el o sd i sp a r o s r e a l i z ad o sd e sd ee le s t ad oin i c i a lM0 e sl l am ad oM a r c ad od eA l c an z ab i l id ad ( R e a cha b i l i t y Ma r k in g) , ( M0) ,ye sd efin id oc om o : ∗ ( M0)={ M| M0− →M } ∗ ( 2 . 1 ) d ond e− →r ep r e s en t al aop e r a c i ónd ec l au su r at r an s i t iv ad ed i sp a r o ss ob r e 1 2 e lc on jun t od eV e c t o r e sd eM a r c ad o .E lG r a f od eA l c an z ab i l id ade se lg r a f o f o rm ad opo rl ar e l a c i ónd ed i sp a r oen t r eV e c t o r e sd eM a r c ad o . Eno t r a s p a l ab r a s ,e se lg r a f oqu er ep r e s en t at od o sl o sv a l o r e sa l c an z ab l e sp a r aM, po rsu c e s iv o sd i sp a r o sap a r t i rd eune s t ad oin i c i a lM0. L a sR ed e sd eP e t r it i en en mu ch a sp r op i ed ad e sm a t em á t i c a simpo r t an t e s . S ed e s t a c ant r e sd ee l l a s : 1 .E lp r ob l em ad el aa l c an za b i l idade sd e c id i rs ie lm a r c ad oM pu ed es e r a l c an z ad od e sd ee le s t ad oin i c i a lM0 po run as e r i ed ed i sp a r o s . 2 .E lp r ob l em ad el as ob r ev iv en c i a(L i v en e s s) . Un m a r c ad os in T r an s i c i on e sh ab i l i t ad a se sl l am ad o mu e r t o . Un a PNe sp s eud o -v iv a ,s i ∀M ∈ ( M0) ∃t∈T:te s t áh ab i l i t ad a ,l oqu es i gn ifi c aqu et od o sl o s m a r c ad o sa l c an z ab l e st i en enun aT r an s i c i ónqu epu ed es e rd i sp a r ad a . Un a PNe squ a s i -v iv as i ∀t∈ T ,∃M ∈ ( M0):te s t áh ab i l i t ad a enM,l oqu es i gn ifi c aqu et od a sl a sT r an s i c i on e st i en ena lm en o sun m a r c ad oenqu ee s t ánh ab i l i t ad a s . Un aPNe sv iv as i ∀M ∈ ( M0) y∀t∈ T ,∃M ∈ ( M):te s t áh ab i l i t ad aM ,l oqu es i gn ifi c aqu e p a r at od o sl o sm a r c ad o sa l c an z ab l e s ,t od a sl a sT r an s i c i on e squ ed a r án h ab i l i t ad a sena lm en o sun m a r c ad opo s t e r i o r . 3 .E lp r ob l em ad el ad e l im i t a c i ónBound e dn e s s.Un aPNe sd e l im i t ad as i t od a ssu sP l a z a st i en enal om áx im okto k en sent od o sl o sm a r c ad o s a l c an z ab l e s ,( t amb i énd en om in ad ok b ound e d) .Un aPNe ss e gu r as ie s 1 b ound e d . L at e o r í ad eg r a f o sen s eñ aqu ee lc on jun t od ea r c o sA pu ed es e rr ep r e s en t ad opo rm ed i od eun am a t r i z[AHU 8 3 ] ,l l am ad al aM a t r i zd eIn c id en c i a . Un aM a t r i zd eIn c id en c i aD ∈N|P|×|T|,r ep r e s en t ac ad aP l a z aenun afi l ay c ad aT r an s i c i ónenun ac o lumn a ,yl o sv a l o r e senl am a t r i zs onw( a)oc e r o s e gúne la r c oa=(p ,t )oa=(t ,p ) ,p e r t en e z c aon oaA. S ed efin end o sM a t r i c e sd eIn c id en c i a :D− andD+,l l am ad a sM a t r i zd e In c id en c i aN e g a t iv ayP o s i t iv ar e sp e c t iv am en t e ,yr ep r e s en t anl o sv a l o r e sd e l o sp e s o sd el a sP l a z a sd een t r ad ayd es a l id a.Ex t end i end ol an o t a c i ón ,a− ( i , j ) e se la r c oi e nj • . D ee s t a f o rm a , l o s e se la r c od el aP l a z aien•jya+ ( i , j ) − + v a l o r e senD yD s ond efin id o sc om o : − ) a− D( ( i , j ) i , j )=w( + + a(i,j)) D(i,j)=w( 1 3 F r e cu en t em en t es ed efin eun aM a t r i zd eIn c id en c i aún i c aD =D+ −D−, p e r op a r ae lr e s t od ee s t ed o cum en t o ,s ec on s id e r a r áa lp a rd em a t r i c e sD+ − yD ,po rr a z on e squ es e r ánv i s t a sm á sad e l an t e . Ex i s t env a r i a sd efin i c i on e sm a t em á t i c a sd eun aR ed ed eP e t r i[ IA 0 6 , D i a 0 9 ,JK 0 9 ] ,d el a scu a l e ss ee l i j el am á sap r op i ad aal o sfin e sd e lt r ab a j o . P o re l l os ed efin eaun aT o k enP e t r iN e t (TPN )c om ol an -up l a : + TPN=(P ,T ,D−,D ) ( 2 . 2 ) s i end oP ,T ,D− yD+ l od efin id oan t e r i o rm en t e .Un aR edd eP e t r iM a r c ad a e se lp a r(TPN , M) . S i gu i end ol ad efin i c i ónb a s ad aen M a t r i c e sd eIn c id en c i a ,p a r ad e t e rm in a r e lc on jun t od eT r an s i c i on e sh ab i l i t ad a senun m a r c ad oM,s o l os en e c e s i t an − + op e r a c i on e se l em en t a l e sd e lá l g eb r al in e a l .Ene f e c t o ,s iDj yDj r ep r e s en t an l aj a v ac o lumn a(T r an s i c i ón )enD− yD+ r e sp e c t iv am en t e ,l aT r an s i c i ón − je s t áh ab i l i t ad as il ad i f e r en c i av e c t o r i a lI ot i en en in gún j = M −Dj n v a l o rn e g a t iv o ,e sd e c i r ,t od a sl a sP l a z a sd een t r ad ad el aT r an s i c i ónjt i en e sufi c i en t e sto k en sp a r as a t i s f a c e rsud i sp a r o . E lV e c t o rd eM a r c ad oM d e t e rm in ae le s t ad od el ar ed .D ad oune s t ad o p a r t i cu l a r ,e lc on jun t od eT r an s i c i on e sh ab i l i t ad a sE e sd efin id oc om o : − E={j | I k=1. . . | P|:I k)≥0 } j=M −Dj ∧∀ j( ( 2 . 3 ) E lc ompo r t am i en t od el ar edpu ed es e rv i s t opo rm ed i od el as e cu en c i a d ed i sp a r o sd eT r an s i c i on e s .V a r i a ss em án t i c a sh ans id od efin id a sp a r al o s d i sp a r o s ,s e gúne lnúm e r od eT r an s i c i on e squ epu ed ans e rd i sp a r ad a senf o rm a s imu l t án e a .Enunex t r em od ee s t a sop c i on e ss o l oun aT r an s i c i ónd e lc on jun t o E pu ed es e rd i sp a r ad aal av e z ,yene lex t r em oopu e s t o ,s ed i sp a r ant od a s enp a r a l e l o .L a sop c i on e sin t e rm ed i a st amb i éns onv á l id a s . L as em án t i c aqu ep e rm i t ed i sp a r a rs o l oun aT r an s i c i ónd e lc on jun t oE d efin eunc ompo r t am i en t os e r i a ld el ar ed ,anu l and ol ap r op i ed ad m áimpo r t an t ed el a sPN :l am od e l i z a c i ónd el ac on cu r r en c i a .P o re l l o ,l as em án t i c a m á sf r e cu en t em en t eu s ad ae sl ad e ld i sp a r od et od a sl a sT r an s i c i on e sh ab i l i t ad a sens imu l t án e o . Mu ch a sd el ap r op i ed ad e sm a t em á t i c a sd el a sPNs on ob t en id a sap a r t i rd ee s t as em án t i c a . E lm od e l om a t em á t i c a sd el a sR ed e sd eP e t r ipu ed es e rv i s t oc om oun a ev o lu c i ónd el o sAu t óm a t a sd eE s t ad oF in i t o( F in i t eS ta t eAu toma ta-FSA) 1 4 p a v a c a v a p r od p r cd w r t e w a i t c on s buff r e ad u s e F i gu r e2 . 1 :R edd eP e t r iqu em od e l auns i s t em ad eunp r odu c t o ryunc on sum id o r ,c onunbuff e rl im i t ad oin t e rm ed i o . [HMU 0 6 ] .E lFSAp e rm i t em od e l a runc on jun t od ee s t ad o spo rm ed i od e unc on jun t od es ímbo l o sd een t r ad aqu ec amb i ane le s t ad od e lm od e l oa p a r t i rd eun afun c i ónd et r an s i c i ón .L ap r in c ip a ld i f e r en c i ac onl a sTPNe s qu el o sc amb i o senun aFSAs onh e ch o sd eaun oal av e zyl aún i c af o rm a d er ep r e s en t a rc on cu r r en c i ae su s and oe lp r odu c t oc a r t e s i an od et od o sl o s e s t ad o spo s ib l e s .E sev id en t el ac omp l e j id add eunan á l i s i sd eun m od e l oc on unnúm e r og r and ed ee s t ad o s ,d ad oe lc a r á c t e rexpon en c i a ld e lnúm e r od e c omb in a c i on e spo s ib l e s .E lr o ld e lto k enenl a s TPNe sd es imp l ifi c a re s t e núm e r oc omb in a t o r i od epo s ib l e se s t ad o spo rm ed i od esur ep r e s en t a c i ón . Une j emp l od eun a TPNe sg r afi c ad oenl aF i g .2 . 1 ,qu er ep r e s en t aun m od e l ot íp i c od ep r odu c t o r/c on sum id o rc onunbuff e rin t e rm ed i o .L aP l a z a p a var ep r e s en t ae le s t ad od ed i spon ib i l id add e lp r odu c t o r ,ys im i l a rm en t e p a r al aP l a z ac a va ,p a r ae lc on sum id o r .L aT r an s i c i ónp r o dr ep r e s en t al a a c c i ónd ep r odu c i r ,cuy aP l a z ad es a l id ar ep r e s en t al aex i s t en c i ad eunb i en p r odu c id o .Ac on t inu a c i ón ,l aT r an s i c i ónw r t er ep r e s en t ae lh e ch od et r an sm i t i re lb i enp r odu c id oa lbuff e r ,cuy a ss a l id a sr ep r e s en t ane lr e t o rn oa le s t ad o d ed i spon ib i l id adp a r ae lp r odu c t o rye lob j e t oene lbuff e r .E lc on sum id o r ,e s t and od i spon ib l e ,e sp e r aaqu ee lp r odu c t o ren v í ee lob j e t oa lbuff e r .Un av e z su c ed id oe s t o ,e lc on sum id o rl ot om apo rm ed i od e ld i sp a r od el aT r an s i c i ón c on s ,ylu e g ol ou s ayvu e lv ea le s t ad od ed i spon ib i l id ad . L a TPNr e c i énd e s c r ip t ap e rm i t et en e runbuff e rd et am añ om a y o ra un o .Ene f e c t o ,s il aP l a z awa i tt i en ento k en s,en t on c e se lp r odu c t o rpu ed e en v i a rh a s t an ob j e t o san t e sd equ ee lc on sum id o rc om i en c eat om a r l o s . Unimp a c t od i f e r en t ee sc au s ad oenl a TPNs is ed i spon ed em á sd eun p r odu c t o roc on sum id o rs ob r ee lm i sm obuff e r .L aF i g .2 . 2i lu s t r ae lc a s od e un aTPNc ond o sp r odu c t o r e syd o sc on sum id o r e squ een v í anyt om and e l 1 5 p a v a 1 c a v a 1 p r od 1 c on s 1 p r cd 1 w r t e 1 w a i t r e ad 1 u s e 1 p a v a 2 w r t e 2 buff c a v a 2 u s e 2 p r od 2 c on s 2 p r cd 2 r e ad 2 F i gu r e2 . 2 :TPNqu em od e l auns i s t em ad ed o sp r odu c t o r e syd o sc on sum i d o r e s ,c onunbuff e rl im i t ad oin t e rm ed i o . m i sm o buff e r .E s t ar edt i en es em e j an z a sc onl aan t e r i o r ,p e r od ifi e r eenqu e h a yt an t a sT r an s i c i on e sw r t eyc on sc om op r odu c t o r e syc on sum id o r e ss e an m od e l ad o s ,r e sp e c t iv am en t e .E sf á c i lex t r apo l a re s t em od e l oaun aún i c ac o l a d eimp r e s i ón ,a l im en t ad apo rv a r i a sc ompu t ad o r a syc onv a r i a simp r e s o r a s d i spon ib l e sp a r al ac o l a . Cu and oe lnúm e r od ep r odu c t o r e syc on sum id o r e sc r e c e ,s ea g r a v ae l m od e l ad oc one s t et ipod eR ed e sd eP e t r i ,c omp l i c and oad em á sl al e c tu r ae in t e rp r e t a c i ónd e lg r a f o .En l ap r ó x im as e c c i óne sp r e s en t ad ount ipod eR ed e s d eP e t r iqu es imp l ifi c ae s t ep r ob l em a ,p e rm i t i end og en e r a l i z a re lm od e l o . 2 .2 R ed e sd eP e t r i Co lo r eada s L a sTPNt i en enl ap r op i ed add equ et od o sl o sto k en ss onequ iv a l en t e s ,po rl o qu en oex i s t env a r i a c i on e sen t r ee l l o s .S inemb a r g o ,h a y mu ch a ss i tu a c i on e s d ond ee sn e c e s a r i od i s t in gu i runto k end eo t r opo rqu er ep r e s en t a sd i f e r en t e s h e ch o s .E s t ec a s opu ed es e rr e su e l t oc onTPNu s and oP l a z a sd i f e r en t e sp a r a 1 6 d i f e r en c i a rl o sto k en s ,d efin i end ot an t a sP l a z a sc om od i f e r en t e sto k en sd eb en s e rr ep r e s en t ad o s .E s t ae s t r a t e g i ag en e r ar ed e sc onung r annúm e r od eP l a z a s yT r an s i c i on e s ,d ifi cu l t and ol ac omp r en s i ónye lan á l i s i ss inl aa yud ad eun a h e r r am i en t ain f o rm a t i z ad a . L a sR ed e sd eP e t r iC o l o r e ad a s(Co lou r e dP e t r iN e t- CPN)h anev o lu c i on ad oc om oun ac l a s ed eR ed e sd eP e t r id eA l t oN iv e l[D i a 0 9 ]qu ep e rm i t en m od e l a rp r ob l em a sc omp l e j o senf o rm ac omp a c t a .L ap r op i ed adqu em á sr e s a l t ad el a sCPNe squ el o sto k en spu ed ent en e rd i f e r en c i a sen t r ee l l o s .E l c on c ep t om a t em á t i c od ed om in i oe sn e c e s a r i op a r ad efin i re l“ c o l o r ”enl a s r ed e s .En CPNc ad aP l a z as er e l a c i on ac onund om in i o ,ya s í ,l o sc o l o r e s r ep r e s en t ane ld om in i oa s o c i ad oal aP l a z a ,po rl oqu el o sto k en sp r e s en t an unc o l o r .D ee s t af o rm a ,l o sto k en sd e j and es e rfun g ib l e sc om oenTPN ,y unc o l o rs imbo l i z aunv a l o rqu ec ad ato k ent i en eensud om in i o . E lh e ch od equ ec ad aP l a z at en g aund om in i or e l a c i on ad oc au s aqu ee l m a r c ad os e ad i f e r en t ea ld el a sTPN .A qu íe sn e c e s a r i od e t e rm in a r ,n os o l o cu an t o sto k en st i en eun aP l a z a ,s in ot amb i énqu ec o l o rt i en ec ad ato k en ,ye l núm e r od er ep e t i c i on e sp a r ac ad ac o l o r .L at e o r í am a t em á t i c ad emu l t i s e to bo l s ae su s ad ap a r ar ep r e s en t a rl o sto k en senun aP l a z a .S e aSunc on jun t o n ov a c í o ,S = s s . . . ,s nmu l t i s e te sun afun c i ónm :S → N,qu e 1, 2, n. U r e l a c i on ac ad ae l em en t od eSc onunnúm e r on a tu r a l ;m( s )∈Ne sl l am ad o e lnúm e r od er ep e t i c i ónd es .C ad aP l a z apt i en eun afun c i ónd emu l t i s e t a s o c i ad a ,mp. Unc on c ep t oad i c i on a lenl a s CPNe se ld el agu a rd ad ec ad aT r an s i c i ón .En TPNun aT r an s i c i óne s t áh ab i l i t ad as it i en esufi c i en t e sto k en sen su sP l a z a sd een t r ad a .En CPN ,c om oc ad aP l a z at i en esud om in i oa s o c i ad oc on mú l t ip l e sv a l o r e s ,l ac ond i c i ónqu eh ab i l i t aun aT r an s i c i ónd eb es e r m á se sp e c ífi c a .L agu a rd ae sun aexp r e s i ónl ó g i c aqu ed e t e rm in acu and oun a T r an s i c i ónqu ed ah ab i l i t ad aycu a l e ss onl o sto k en squ ed eb ens e rab s o rb id o s d ec ad aP l a z ad een t r ad a . L ad efin i c i ónd eun aR edd eP e t r iC o l o r e ad a(CPN )u s ad ah as id oad ap t ad ad el o sau t o r e sJ en s en[JK 0 9 ]yD i a z[D i a 0 9 ] .Un aR edd eP e t r iC o l o r e ad a e sun an -up l a : CPN=(P ,T ,A ,Σ,V ,C ,G ,E ) s i end o : •Pe sunc on jun t ofin i t od eP l a z a s . 1 7 ( 2 . 4 ) •Te sunc on jun t ofin i t od eT r an s i c i on e s ,cump l i end oP∩T=∅ . •Ae sunc on jun t od ea r c o sd i r i g id o s ,A⊆P×T∪T×P. •Σe sunc on jun t ofin i t od ed om in i o sn ov a c í o s( c o l o r e s ) . •V e sunc on jun t ofin i t od ev a r i ab l e sc ont ipov,s i end oe lt ipod ev: t yp e ( v)∈Σ. •C:P→ Σe sl afun c i ónd ec o l o r e ad o ,qu ea s i gn aunc o l o raun aP l a z a . •G:T→ Ex p rv e sl afun c i ónd egu a rd a s ,qu ea s i gn aun aexp r e s i ónd e t ipo“boo l e an o ”Ex p rvaun aT r an s i c i ónt .Ex p rvd en o t aun aexp r e s i ón qu eu t i l i z aunl en gu a j ed ein s c r ip c i on e squ ed e c o r al ar ed . •E :A→ Ex p rv e sl afun c i ónd eexp r e s i on e squ ea s o c i ac ad aa r c oc on un aexp r e s i ónEx p rv,cump l i end ot yp e [ E( a) ] =C( p ) ,e lc o l o rd el a P l a z aqu ec on e c t ae la r c oa. E sn e c e s a r i od efin i ra l gun o sc on c ep t o sad i c i on a l e s .S e aC( p ) lc on jun t o m se d et od o sl o smu l t i s e t sd e lc o l o rd el aP l a z ap . •E lm a r c ad oe sun afun c i ónµqu er e l a c i on ac ad aP l a z ac onunmu l t i s e t d eto k en s ,µ( p )⊆C( p ) m s. •µ0 d efin ee lm a r c ad oin i c i a ld el ar ed . •L a sv a r i ab l e sd el aT r an s i c i ónts ond en o t ad a sc om oVa r( t )⊆V,qu e s onl a sv a r i ab l e sl ib r e squ eap a r e c enenl agu a rd ad etyenl a sexp r e s i on e sd et od o sl o sa r c o sc on e c t ad o sat . •L aa t adu r a(b ind in g)d eun aT r an s i c i ónte sun afun c i ónbqu em ap e a c ad av a r i ab l ed ev∈Va r( t )c onunv a l o rb ( v)∈Typ e( v) .Un aa t adu r a e sd en o t ad opo rv a l v a l . . . ,v a l a r al a snv a r i a 1=v 1, 2=v 2, n =v n ,p b l e sd el aT r an s i c i óntqu ec ompon enVa r( t ) .B( t )d en o t at od a sl a s a t adu r a sun aT r an s i c i ónt . •Une l em en t od ea t adu r a(b ind in ge l em en t)e sunp a r( t ,b )t a lqu et∈ T yb∈ B( t ) .E lc on jun t od et od o sl o se l em en t o sd ea t adu r ad el a T r an s i c i ónte sd efin id oc om oBE( t )={( t ,b ) | b∈B( t ) }. •BE d efin ee lc on jun t od et od o sl o se l em en t o sd ea t adu r aenun aCPN . •Unp a s o Y ∈BEms e sunmu l t i s e t fin i t oyn ov a c í od ee l em en t o sd e a t adu r a . 1 8 P a r ad e t e rm in a rcu and oun aT r an s i c i óne s t áh ab i l i t ad a ,d eb encump l i r s e d o sc ond i c i on e s .P r im e r o ,l agu a rd ad el aT r an s i c i ónd eb es e rcump l id a .E s t o e sr ep r e s en t ad opo rG( t )b,l agu a rd ad et ,ev a lu ad ac onl aa t adu r abd eb e s e rv e rd ad e r a .S e gund o ,d eb enex i s t i rsufi c i en t e sto k en senc ad aP l a z ad e en t r ad aqu es a t i s f a g anl aa t adu r ab .S e a( p ,t )qu er ep r e s en t auna r c oaqu e e suna r c od een t r ad ad etd e sd ep ,y( t ,p )una r c od es a l id ad e sd eth a c i a p .E( p ,t )b e sp e c ifi c ae lmu l t i s e td eto k en sr equ e r id oenpp a r aqu etqu ed e h ab i l i t ad apo rm ed i od el aa t adu r ab . Amb a sc ond i c i on e ss onexp r e s ad a s c om o : G( t )b=t ru e ∀p∈P:E( p ,t )b =µ( p ) ( 2 . 5 ) ( 2 . 6 ) d ond e =r ep r e s en t al ar e l a c i ónd em en o roi gu a lenmu l t i s e t s.Eno t r a s p a l ab r a s ,d eb eex i s t i ra lm en o sun ac an t id add eto k en sent od a sl a sP l a z a s d een t r ad ad etqu es a t i s f a g al aexp r e s i ónd ea r c oE( p ,t )ev a lu ad ac onl a a t adu r ab . Und i sp a r os ob r eun aT r an s i c i ónh ab i l i t ad ap r odu c eunnu ev om a r c ad o µd efin id oc om o : µ( p )=( µ( p )−−E( p ,t )b)++ E( t ,p )b ( 2 . 7 ) p a r at od op ,d ond e−− y++ d en o t anl a sop e r a c i on e sd esu s t r a c c i ónyd e ad i c i óns ob r emu l t i s e tr e sp e c t iv am en t e ,E( p ,t )b r ep r e s en t al o sto k en se l i m in ad o sent od a sl a sP l a z a sd een t r ad ad et ,yE( t ,p )bl o sto k en sin y e c t ad o s ensu sP l a z a sd es a l id a ,ambo sev a lu ad o sp a r al aa t adu r ab . C om os es eñ a l óan t e r i o rm en t e ,unp a s oY e sunmu l t i s e td ee l em en t o s d ea t adu r a .E sr equ e r id oqu ec ad ae l em en t od ea t adu r a( t ,b )in c lu id oenY cump l ac onl agu a rd ad et ,yad em á s ,d eb es e rc ap a zd ee l im in a rt od o sl o s to k en ss inin t e r f e r i rc onl o sto k en sd eo t r o se l em en t o sd ea t adu r ad e lp a s o . Cu and oo cu r r eunp a s oY,unnu ev om a r c ad oe sp r odu c id o ,l oqu es ed en o t a c om o : µ( p )→ µ( p ) ( 2 . 8 ) yt amb i én ,cu and oo cu r r eun as e cu en c i afin i t ad ep a s o s ,Y1,Y . . . ,Y l 2, n,e e s t ad od e lm a r c ad oe s : 1 9 µ→ µ. . .→ µn ( 2 . 9 ) l ocu a ld efin ee lc on jun t od em a r c ad o sa l c an z ab l e sd e sd eµ: ( µ0)=µi→ µi+1 ( 2 . 1 0 ) p a r ai=0. . .n −1 . L o sc on c ep t o sp r e s en t ad o sh a s t ae s t epun t os ons o l oun ap equ eñ ap a r t e d e lc on o c im i en t od e s a r r o l l ad os ob r el a sCPN ,p e r os onsufi c i en t e sp a r aju s t i c a rl aimpo r t an c i ad ee s t et ipod er ed e senl am od e l i z a c i ónd ea l g o r i tm o s p a r a l e l o s .D ad oqu el ap a r t i c i ónd ed a t o syl ad iv i s i ónd et a r e a ss onl o sc on c ep t o sc en t r a l e senl ap r o g r am a c i ónp a r a l e l a ,yqu el o sa l t o sr end im i en t o sd e p r o c e s am i en t os ona l c an z ad o spo re lu s od ec i en t o so m i l e sd ep r o c e s ad o r e s , s e ah a c en e c e s a r i oun ah e r r am i en t ad em od e l i z a c i ónqu ep e rm i t aadm in i s t r a r ung r annúm e r od ed iv i s i on e sd ed a t o syt a r e a s . L a sfun c i on a l id ad e sd el a sCPNd e s c r ip t a sh a s t aaqu íh a c enqu ee s t et ipo d er ed e ss e anun ah e r r am i en t aex c e l en t ep a r am od e l a runa l g o r i tm o ,yt am b i énp a r aan a l i z a rl a sc a r a c t e r í s t i c a sp a r a l e l a sp r e s en t e sene l ,p e rm i t i end o un ar ep r e s en t a c i ónc omp a c t ad e lm i sm o . E s t o sf a c t o r e sm o t iv ane lu s od e lm od e l om a t em á t i c od e CPNp a r ar e p r e s en t a rl o sa l g o r i tm o s .D o sc on c ep t o ss onfund am en t a l e sene s t at e s i s .Un o e sl ar ep r e s en t a c i ónd el ad iv i s i ónd ed a t o spo rm ed i od el o sc o l o r e s .A s í ,l o s v a l o r e sd el o sd om in i o ss onl a se t iqu e t a squ eid en t ifi c anl o sb l oqu e sd ed a t o s u s ad o senunp r o g r am ap a r a l e l o .E ls e gund oc on c ep t oe sl ar ep r e s en t a c i ónd e l p r o c e s am i en t opo rm ed i od el a sT r an s i c i on e s ,l a scu a l e ss onu t i l i z ad a sp a r a r ep r e s en t a rl a sru t in a sd e la l g o r i tm o . D ee s t am an e r a ,l a sP l a z a sd eun a CPNyl o sd om in i o ss onu t i l i z ad o s p a r ar ep r e s en t a rd a t o s ,yl o sc o l o r e s ,su sd iv i s i on e s .S inimpo r t a rcu an t a sd iv i s i on e ss e ann e c e s a r i a s ,l a CPNqu er ep r e s en t ea la l g o r i tm os e r ál a m i sm a ,d ifi r i end os o l am en t eene lv a l o rd e lp a r ám e t r oqu ed efin ae lnúm e r o d ed iv i s i on e s .L a sT r an s i c i on e squ ec on f o rm enl a CPNs onind ep end i en t e s d e le squ em ad ed iv i s i ónd ed a t o s .L a sfun c i on e sd egu a rd a ,qu er ep r e s en t an l a sc ond i c i on e sd el o sa l g o r i tm o s ,t amb i énpu ed ens e rp a r am é t r i c a s .D ee s t a f o rm a ,l ae s t ru c tu r ad e la l g o r i tm oe sin v a r i an t ea lnúm e r ov a r i ab l ed iv i s i on e s d ed a t o s . L ad ep end en c i ad ed a t o sen t r et a r e a ss er ep r e s en t apo rm ed i od e l a sP l a z a s qu et i en ene lr o ld es e rs a l id ayen t r ad ad eT r an s i c i on e s ,d ef o rm at a lqu e 2 0 F i gu r e2 . 3 :R edd eP e t r iC o l o r e ad aqu em od e l auns i s t em ad e mú l t ip l e sp r o du c t o r e s/c on sum id o r e s ,c onunbuff e rl im i t ad oin t e rm ed i o . e ld a t op r odu c id opo run at a r e an e c e s a r i op a r ao t r ae sr ep r e s en t ad opo run to k enenun aP l a z a ,qu et i en eund ob l er o l ,a lc on v e r t i r s ed es a l id ad eun a t a r e aenen t r ad ad eo t r a ,g en e r and oun ar e l a c i ónd ed ep end en c i aen t r eamb a s t a r e a s .L a st a r e a squ en ot en g and ep end en c i aen t r es í ,pu ed ens e rd i sp a r ad a s ( oe j e cu t ad a sent é rm in o sd ea l g o r i tm o s ) ,enp a r a l e l opo re lm od e l oenf o rm a n a tu r a l . Une j emp l od eCPNe sp r e s en t ad oenl aF i g .2 . 3 ,qu em od e l ae lc a s od e l p r odu c t o r/c on sum id o rd el as e c c i ónp r ev i a ,u s and oah o r aCPN ,l ocu a lp e r m i t ep a r am e t r i z a re lnúm e r od ep r odu c t o r e syd ec on sum id o r e sene lm i sm o m od e l o .E lp r in c ip a lc amb i oe sl ad efin i c i ónd el o sd om in i o sd ec ad aP l a z a , qu es onl ac l a v ep a r al aex t en s i ónd e lm od e l od eTPNenCPN .Ex i s t enah o r a t r e sd om in i o s ,un op a r ap r odu c t o r e s ,<x>,o t r op a r ac on sum id o r e s ,<y>, ye lú l t im op a r ae lt am añ od e lbuff e r ,<z >,c ad aun od el o scu a l e se s imp l em en t ad oc om ounnúm e r on a tu r a ld e sd e1t op ,cybr e sp e c t iv am en t e , d en o t and oe lnúm e r od ein t e g r an t e sd ec ad ad om in i o .N oe sn e c e s a r i oe lu s o d er ep e t i c i on e s(mu l t i s e t)ene s t ec a s o . Enr e sum en ,l o sd om in i o su s ad o sp a r ac ad aP l a z as on : •P l a z a sp a vayp r d c:X ={ <x>},x=1. . .p •P l a z a sc a vayr e ad:Y={<y>},y=1. . .c •P l a z a swa i tybuff:Z={<z>} ,z=1. . .b L ad in ám i c ad el ar ede sl as i gu i en t e .L aP l a z ap a vat i en ein i c i a lm en t e pto k en s ,num e r ad o sc om o1. . .pyqu er ep r e s en t anac ad ap r odu c t o r .I gu a l p a r al aP l a z ac a va ,d e1. . .c ,yp a r al aP l a z awa i tp a r ac ad abuff e rd i spon ib l e . Un av e zqu ee lp r odu c t o rxp r odu c eunob j e t o ,e lto k enxv aal aP l a z ap r c d; cu and os ed i sp a r aw r t ee lto k enxvu e lv eal aP l a z apa vayze sen v i ad oal a P l a z abuff .E s t op e rm i t ed i sp a r a rc on squ e mu ev ee lto k enzh a c i al aP l a z a wa i tnu ev am en t e ,u t i l i z and ounc on sum id o rd i spon ib l ey,e lcu a le sin y e c t ad o enr e ad .Lu e g od esuu s o ,e lto k enyr e t o rn aal aP l a z ac a va ,c on c luy end oe l c i c l o . E s t ec a s oe se l em en t a lyn on e c e s i t ad e lu s od egu a rd a s ,p e r oenunc a s o h ipo t é t i c o ,po re j emp l os ihub i e r aun ar e s t r i c c i ónenl ac omb in a c i ónd ep r o 2 1 du c t o r/c on sum id o r ,l agu a rd ad eb e r í ae s t a renl aT r an s i c i ónw r t e exp r e s and ol ar e s t r i c c i ónr equ e r id a . E sd e s t a c ab l el as imp l i c id adenl an o t a c i óng r áfi c ad el aCPN ,f a c i l i t and o e lan á l i s i sd el ar ed ,ind ep end i en t em en t ed e lnúm e r od ein t e g r an t e squ ef o r m ene lm od e l o .C omp a r ad oc onl aTPNexpu e s t aenl aF i g . 2 . 2qu es o l ot i en e d o sp r odu c t o r e syd o sc on sum id o r e s ,l aCPNe sm á ss imp l e ,c l a r ayex t en s i b l e . Ae s t aa l tu r ad e ld e s a r r o l l oe sf á c i ld er e s a l t a run ad el a sp r in c ip a l e s f a cu l t ad e sd el a s CPN :e la l t on iv e ld eexp r e s iv id adqu ep e rm i t em od e l a r s i tu a c i on e sc omp l e j a senun ar ep r e s en t a c i ónc omp a c t a .E s t oe sp a r t i cu l a r m en t er e l ev an t ep a r am od e l a ra l g o r i tm o sc onbu c l e s ,cuy onúm e r od ec i c l o s yc ompon en t e se sp a r am é t r i c o . L al l a v ed e lm od e l ad oc on CPNe sl ad efin i c i ónd el o sd om in i o syd e l aa s i gn a c i ónd ee s t o sal a sP l a z a s .Ene f e c t o ,s is ed efin ec o r r e c t am en t ee l d om in i od ec ad aP l a z a ,e lm od e l os es imp l ifi c a .E sl at a r e am á sd e s afi an t e ene lp r o c e s od em od e l ad o ,l acu a l ,s ie sh e ch aenf o rm alú c id a ,un m od e l o c omp l e j os evu e lv es imp l e . S inemb a r g o ,l aa l t aexp r e s iv id add el a sCPNp r odu c eunimp a c t on e g a t iv oene lob j e t iv od ee s t et r ab a j o .L ae j e cu c i ónd euna l g o r i tm op a r a l e l o r ep r e s en t ad opo run ar edn opu ed es e rh e ch aenf o rm aefi c i en t ed i r e c t am en t e d e sd ee lm od e l od eCPN .E lr end im i en t os ev ea f e c t ad opo r l as ob r e c a r g ac om pu t a c i on a lqu ee lm od e l oexp r e s iv oa g r e g a .L ar ep r e s en t a c i ónd ed om in i o sen unp r o g r am ad ec ompu t a c i óne sc omp l e j ad ad al ag en e r a l id add ee l em en t o s qu eund om in i opu ed ec on t en e r ,h a c i end on e c e s a r i oe lu s od ee s t ru c tu r a sad i c i on a l e s ,c om opo re j emp l ol o sd i c c i on a r i o s .Ad em á s ,l a sfun c i on e sd egu a rd a s d eT r an s i c i on e sc on m á sd eun aP l a z ad een t r ad ad eb ens e rev a lu ad a sent o d o sl a sc omb in a c i on e spo s ib l e squ el o sto k en spu ed anf o rm a r ,ye l e g i run a qu eev a lú ev e rd ad e r aal aexp r e s i ón ,sum ao t r aun ac a r g ac ompu t a c i on a l . L aimp l em en t a c i ónc ompu t a c i on a ld eun aCPNimp l i c aun at a r e ac om p l e j aqu ee sc omp a r ab l ec onl ad efin i c i óneimp l em en t a c i ónd eunl en gu a j ed e p r o g r am a c i ón :e sn e c e s a r i od efin i rt ipo syr e a l i z a rp a r s in gyev a lu a c i on e sd e exp r e s i on e s .E s t ac omp l e j id add efun c i on am i en t og en e r aun as ob r e c a r g ac om pu t a c i on a lent i empod ee j e cu c i ón ,qu ed eb es e re lud id ap a r al o g r a rob t en e r r end im i en t o sa l t o senl ae j e cu c i ón . Ap e s a rd ee s t a sc a r a c t e r í s t i c a sn e g a t iv a s ,d e s a r r o l l a runm od e l oc onCPN r e sp e t and oc i e r t a sr e s t r i c c i on e st i en ec i e r t a sv en t a j a squ epu ed ens e ru t i l i z ad a sp a r at r an s f o rm a run aCPNenun aTPN ,yr edu c i rl o sp r ob l em a sex 2 2 pu e s t o s .L a sd o sp r ó x im a ss e c c i on e sp r e s en t anl a sr e s t r i c c i on e syc ond i c i on e s p a r am od e l a runa l g o r i tm oc onCPNqu ef a c i l i t el ae j e cu c i ónc onn iv e l e sd e r end im i en t oc omp a t ib l e sc onl o se sp e r ad o senun ae j e cu c i ónp a r a l e l ad eg r an v o lum end ed a t o s . 2 .3 E s t ra t eg ia spa ra mod e la ra lgo r i tmo spa ra l e lo s Ene s t as e c c i óns ep r e s en t anl o sl in e am i en t o sp a r ar ep r e s en t a runa l g o r i tm o p a r a l e l ou s and oe lf o rm a l i sm od eCPN .E s t o sl in e am i en t o sp e rm i t end efin i r un aCPNqu er ep r e s en t auna l g o r i tm op a r a l e l oyqu eenunp a s opo s t e r i o r , pu ed es e rt r an s f o rm ad oenun aTPN ,qu easuv e z ,e su t i l i z ap a r ae j e cu t a re l a l g o r i tm o ,l ocu a ls e r áexpu e s t oene lc ap í tu l os i gu i en t e . C on s id e r equ ee lp r o g r am ad o rp a r a l e l oh aan a l i z ad oe la l g o r i tm oyh a d e t e rm in ad ol a st a r e a sye lnúm e r od ed iv i s i on e sd ed a t o safind equ es e a e j e cu t ad oenp a r a l e l o .E la l g o r i tm opu ed es e rr ep r e s en t ad oc onun a CPN h a c i end o : •R ep r e s en t a rc ad at a r e ad e la l g o r i tm opo rm ed i od eun ays o l oun a T r an s i c i ón . •R ep r e s en t a rc ad aa r gum en t od ed a t o sd ec ad at a r e a ,po run aún i c a P l a z ad een t r ad aenl aT r an s i c i ónr e sp e c t iv a .Eno t r a sp a l ab r a s ,c ad a T r an s i c i ónt i en et an t a sP l a z a sd een t r ad ac om op a r ám e t r o sd ed a t o s t en g al aru t in ar ep r e s en t ad a . •N ou t i l i z a ro t r a sP l a z a sn iT r an s i c i on e s . •C on e c t a rc ad aT r an s i c i ónc onsu sr e sp e c t iv a sP l a z a sd es a l id a ,qu e d eb ens e rl a sm i sm a sP l a z a san t e sd efin id a s .E s t eh e ch or ep r e s en t a l ad ep end en c i ad ed a t o sy aqu el as a l id ad eun aT r an s i c i óne su s ad a c om oen t r ad ad eo t r a . •D e t e rm in a r l o sd om in i o sd ec ad aP l a z aafind es a t i s f a c e r l a sc ond i c i on e s d e la l g o r i tm oenl ar edd efin id a . •D efin i re lm a r c ad oin i c i a l , µ0,qu et end r ápo s i c i on e senc e r o ,l a sc o r r e spond i en t e sae s t ad o sin t e rm ed i o sd e la l g o r i tm o ,ypo s i c i on e sc onl a e t iqu e t ad el o sb l oqu e sd ed a t o squ er ep r e s en t anl o sv a l o r e sin i c i a l e s 2 3 u s ad o sene la l g o r i tm o .D i ch oenf o rm aequ iv a l en t e ,e lm a r c ad oin i c i a l t i en esu spo s i c i on e senc e r o ,ex c ep t op a r al a spo s i c i on e squ er ep r e s en t en l a sP l a z a squ ec on t i en enl o sv a l o r e sin i c i a l e s . Unt em ac en t r a lenl ae s t r a t e g i ae sl ac o r r e c t ad efin i c i ónd el o sd om in i o s d ec ad aP l a z ayl a sfun c i on e sd egu a rd a ,l a scu a l e se s t ab l e c enl a sc ond i c i on e s d e la l g o r i tm o .C om oc ad aP l a z ar ep r e s en t aunp a r ám e t r od een t r ad ad eun a t a r e a ,e ld om in i od ec ad aP l a z ad eb es e rc ap a zd er ep r e s en t a rl ad iv i s i ónd e d a t o sd el acu a le lp a r ám e t r oe sex t r a íd o .E ld om in i opu ed et en e rr e s t r i c c i on e s impu e s t a spo rc ond i c i on e squ el at a r e aimpon ea lp a r ám e t r o . E s t o sc on c ep t o ss oni lu s t r ad o sc onl aa yud ad eune j emp l o .C on s id e r e e la l g o r i tm od ef a c t o r i z a c i ónd e Ch o l e sky .E s t ee sunp r ob l em ac l á s i c od e l á l g eb r al in e a l ,ene lcu a lun am a t r i zcu ad r ad a ,s im é t r i c ayd efin id apo s i t iv aA, c onr an g or ,e sf a c t o r i z ad ac om oA=L∗LT,s i end oLun am a t r i zt r i an gu l a r . L o sv a l o r e sd eLs ond efin id o spo rl a ss i gu i en t e sf ó rmu l a s : j −1 l i j = aij− l l i≤r ik∗l jk / j j 1≤j< ( 2 . 1 1 ) k=1 i −1 l i i = 2 l ik aii− 1≤i≤r ( 2 . 1 2 ) k=1 L a se cu a c i on e s( 2 . 1 1 )y( 2 . 1 2 )impon enun ad ep end en c i ad ed a t o sfu e r t e , y aqu e ,p a r ac ompu t a rt od o sl o sv a l o r e senun afi l ai ,po re j emp l ol , s i g u i i i end ol ae c .2 . 1 2 ,d eb eh ab e r s ec ompu t ad op r ev i am en t el o sv a l o r e sl ee s a ikd fi l a ,k <i,s i gu i end oal ae c .2 . 1 1 ,ylu e g od ee l l o ,qu ed and i spon ib l e sl o s v a l o r e sn e c e s a r i o sp a r ac ompu t a re lv a l o rd el ad i a g on a lp r in c ip a ll . Asu i i v e z ,p a r ac a l cu l a rc ad al sn e c e s a r i oc ompu t a rp r im e r ot od o sl o sv a l o r e sd e ike l a sfi l a siyk,h a s t al ac o lumn ak−1 .E s t ee squ em ad ec ompu t a c i ónd efin e un ad ep end en c i ad ed a t o sc onr e s t r i c c i on e simpo r t an t e sv i s t asue j e cu c i ón p a r a l e l a ,l ocu a ls e r áexpu e s t oene lc ap í tu l o4 . Supon g aqu el am a t r i ze sd iv id id aenf o rm ad eb l oqu e scu ad r ad o s(t i l e s ) d er/n×r/nd a t o s ,c om oe ssu g e r id opo rl a“LAPACK W o rk in gN o t e s ”1 9 1 (LAWN1 9 1 ) [BLKD 0 7 ] ,ye lp r o c e s am i en t oe sh e ch opo rb l oqu e sc on l aa yud a + d eru t in a sd efin id a senl a sb ib l i o t e c a sBLAS[BLA 0 1 ]yLAPACK[ABB 9 9 ] . O t r osupu e s t oe squ e ,c om oe la l g o r i tm od eCh o l e skyt r ab a j as ob r eun am a t r i z s im é t r i c a ,s eu t i l i z al ap a r t et r i an gu l a rin f e r i o rp a r al af a c t o r i z a c i ón . Ene lp r o c e s am i en t od e la l g o r i tm od eCh o l e sky ,l o sb l oqu e sd el ad i a g on a l 2 4 p r in c ip a ls onc ompu t ad o su s and ol a sru t in a sxpotrfyxsyrk,yl o sr e s t an t e s b l oqu e sc one lu s od exgemmyxtsrm,s i end ox={ d| s } ,d ep end i end os is eu s a d ob l eos imp l ep r e c i s i ónnum é r i c a .E la l g o r i tm oe sexpu e s t oenl as i gu i en t e t ab l a ,yl ae j e cu c i óne sg r afi c ad aenl aF i g . ( 2 . 4 ) ,supon i end on=5. 1 i=1 2 m i en t r a s(i≤n) c ompu t ee lb l oqu ed el ad i a g on a lpp a l .l i i 3 l l am and oaxsyrkylu e g oaxpotrf c ompu t el o sb l oqu e sl ,j>i j i 4 l l am and oaxgemmylu e g oaxtsrm 5 i=i+1 6 s a l t ea2 F i gu r e2 . 4 :P a s o senl ae j e cu c i ónd e la l g o r i tm od eCh o l e sky ,c onn=5 S ed e s t a c aqu e ,d el a s4ru t in a su s ad a s ,s o l oun a ,xpotrf,e sd efin id aen LAPACK ,yl a sr e s t an t e st r e senBLAS . P a r ar ep r e s en t a re la l g o r i tm oc onun aCPN ,l o sl in e am i en t o sp r e s en t ad o s an t e r i o rm en t ed i c enqu ee sn e c e s a r i od efin i run aT r an s i c i ónpo rc ad at a r e a d i f e r en t e .Ennu e s t r oe j emp l os onn e c e s a r i a ss o l ocu a t r oT r an s i c i on e s .T am b i éne sn e c e s a r i od efin i rl a sP l a z a sd een t r ad ad ec ad aT r an s i c i ón ,r e sp e t and o e lnúm e r od ep a r ám e t r o sd ec ad at a r e a .A s í ,l aru t in axpotrfn e c e s i t as o l o unp a r ám e t r o ,xtrsmyxsyrkn e c e s i t and o sp a r ám e t r o sc ad aun a ,yxgemm n e c e s i t at r e sp a r ám e t r o s ,h a c i end ount o t a ld eo ch oP l a z a s .D ee s t af o rm a ,s e h ad efin id oun ap a r t ed el aCPN ,expu e s t aenl aF i g .2 . 5 ,f a l t and oc omp l e t a r l a sP l a z a sd es a l id a ,l a sgu a rd a syl o sd om in i o sd ec ad aP l a z a . P a r ac omp l e t a rl ar ed ,s ec on t inú ac onl ad efin i c i ónd el o sd om in i o sd e c ad aP l a z a .An t e sd en ad a ,s ep r e s en t anl o ssupu e s t o ss ob r el o squ es eb a s al a d efin i c i ón .L am a t r i ze sd iv id id aenn×nb l oqu e scu ad r ad o s .E s t o sb l oqu e s 2 5 po t r 1 t r sm 2 <i ,i> <i ,i> po t r t r sm 1 sy rk 1 <j ,i> <i ,j > t r sm g emm 2 <j ,k> sy rk 2 <i ,i> sy rk g emm 1 <i ,k> g emm g emm 3 <j ,i> F i gu r e2 . 5 :P r im e rp a s oene ld e s a r r o l l od e lun aR edd eP e t r iC o l o r e ad aqu e r ep r e s en t ae la l g o r i tm od ef a c t o r i z a c i ónd e Ch o l e sky :d efin i c i ónd eP l a z a s , T r an s i c i on e syen l a c e sd een t r ad a . s onr o tu l ad o spo rm ed i od e lp a r<i ,j >,d ond eir ep r e s en t al afi l a ,jl a c o lumn a ,yambo st i en enr an g o si ,j=1. . .n . L aru t in axpotrfu s as o l ounb l oqu ed ed a t o sc om op a r ám e t r o ,aqu e l l o s ub i c ad o senl ad i a g on a lp r in c ip a ld el am a t r i z ,po rl oqu e ,l aT r an s i c i ónr e s p e c t iv as o l on e c e s i t aun aP l a z ad een t r ad a ,cuy od om in i opu ed es e rd en o t ad o c om o<i ,i>. L aru t in axtrsmu s ad o sb l oqu e sd ed a t o sc om op a r ám e t r o s ,e lp r im e r o t om ad od el o sb l oqu e sd el ad i a g on a lp r in c ip a ld el am a t r i zye ls e gund o pu ed es e rcu a lqu i e rb l oqu eub i c ad oenl am i sm ac o lumn ad e lp r im e rb l oqu e e l e g id o ,p e r od eb a j od el ad i a g on a lp r in c ip a l .D ee s t af o rm a ,l o sd om in i o s p a r al a sP l a z a sd extrsms ond efin id o s ,s i gu i end oe lo rd en ,c om o<i ,i> y <j ,i>,p a r aj=i+1. . .n . L aru t in axsyrku s at amb i énd o sp a r ám e t r o s ,e lp r im e r oub i c ad oenl a d i a g on a lp r in c ip a ld el am a t r i zye lo t r oe scu a lqu i e rb l oqu eenl am i sm afi l a , ub i c ad oenl ap a r t et r i an gu l a rin f e r i o r .A s í ,l o sd om in i o sd el a sP l a z a sd e en t r ad ad exsyrks ed efin enc om o<i ,i>y<i ,j>,p a r aj=1. . .i −1 . F in a lm en t e ,l aru t in axgemmu s at r e sp a r ám e t r o s .S is ec on s id e r aal a mu l t ip l i c a c i ónd em a t r i c e sc om oC=A×B,ys es i gu ee lo rd ena l f ab é t i c op a r a l ad e s i gn a c i ónd el o sp a r ám e t r o s ,l o sb l oqu e sd eAyBd eb enp e r t en e c e rad o s fi l a sd i f e r en t e sd el ap a r t et r i an gu l a rin f e r i o rd el am a t r i z .C om ol o sb l oqu e s in v o lu c r ad o sp r o v i en end el ap a r t et r i an gu l a rin f e r i o r ,l a sd o sfi l a sd eb ent en e r 2 6 núm e r o sd i f e r en t e s ,d e2. . .n .S e r ác on s id e r ad oqu el afi l asup e r i o rd ee s t a s d o s ,p r o v e el o sb l oqu e sp a r ae lp a r ám e t r od eAyl ain f e r i o r ,l o sb l oqu e sp a r a e lp a r ám e t r oB enl af ó rmu l ad ean t e r i o r .E lb l oqu ed el am a t r i zC t i en el a m i sm afi l aqu ee lb l oqu ed e B,yl ac o lumn ae si gu a lal afi l ad e lb l oqu ed e A.P o rl ot an t o ,l o sd om in i o sd el a st r e sP l a z a ss on : A: <i ,k> B: <j ,k> C: <j ,i> d ond ei=2. . .n ,j=3. . .n ,i <jyk=1. . .i−1 .L aF i g .2 . 5p r e s en t a l ag r áfi c aae s t epun t od ea v an c eene ld e s a r r o l l od el a CPN .L a sP l a z a s s one t iqu e t ad a sc om osu sT r an s i c i on e syunnúm e r oqu eind i c ae lo rd end e l p a r ám e t r od een t r ad aenl aru t in ar ep r e s en t ad a . Al o sfin e sd ec omp l e t a rl ar ed ,d eb ena g r e g a r s el o sen l a c e squ ed efin en l a sP l a z a sd es a l id ayl a sfun c i on e sd egu a rd a .R e c o rd a rqu el a sP l a z a sd e s a l id ar ep r e s en t anl ad ep end en c i ad ed a t o sen t r et a r e a s .L as a l id ad el aru t in a xpotrfe sunb l oqu eenl ad i a g on a lp r in c ip a lu s ad olu e g opo rxtrsm,po rl o qu ee lb l oqu e<i ,i > d extrsme sp r o v e íd opo rxpotrf.L aru t in axtrsm p r odu c eb l oqu e su t i l i z ad o spo rxsyrkyxgemm.C om oe lm od e l od eCPNn o impon er e s t r i c c i on e ss ob r ee lnúm e r od eto k en sin y e c t ad o spo re ld i sp a r od e un aT r an s i c i ón ,l o sb l oqu e sd es a l id ad el ae j e cu c i ónd extrsms onr ep l i c ad o s enl a sP l a z a squ el o su s anyene lnúm e r od ev e c e squ es e an e c e s a r i op a r a c ad aP l a z a .N o t a rl as im i l i tudd ee s t eh e ch oc one lu s od eb l oqu e sd ed a t o s en m od o“r e adon l y ”u su a len mu ch a st a r e a s . L as a l id ad el aru t in axsyrke su s ad apo re l l am i sm ah a s t aqu et od a sl a s e t ap a sd e lp r o c e s am i en t os e anc omp l e t ad a s ,encuy oc a s o ,l aru t in axpotrf u s ae s t as a l id a .F in a lm en t e ,l as a l id ad el aru t in axgemme su s ad at amb i én po rs ím i sm ah a s t aqu et od o sl o sc ómpu t o squ ep r odu c ene lc á l cu l ofin a ld e l b l oqu eC s onc omp l e t ad o s ,encuy oc a s o ,l as a l id ae su t i l i z ad apo rl aru t in a xtrsm. L o sp r ó x im o se l em en t o sas e ra g r e g ad o senl ac on s t ru c c i ónd el aCPNs on l a sfun c i on e sd egu a rd a .L aru t in axpotrft i en es o l aun aP l a z ad een t r ad a qu en ot i en el ím i t e s ,po rl oqu en or equ i e r eun agu a rd a .L aru t in axtrsmt i en e d o sP l a z a sd een t r ad a ,c ond om in i o s<i ,i> y<j ,i> r e sp e c t iv am en t e ,l o qu ed efin el agu a rd aimp l í c i t ad equ el ac o lumn ad el as e gund aP l a z ad eb e s e rl am i sm aqu el afi l ad el ap r im e a .E s t agu a rd aimp l í c i t ae sinn e c e s a r i od e s e rexp l i c i t ad aenl ar ed . 2 7 L o sd om in i o sd el a sd o sP l a z a sd een t r ad ad el aru t in axsyrks on<i ,i> y<i ,j>,unc a s os im i l a ra lan t e r i o rene ls en t id od el agu a rd aimp l í c i t a .L a ru t in axgemmp r e s en t aun agu a rd aimp l í c i t at amb i én ,p e r oc ont r e sP l a z a sd e en t r ad a . O t r ot em an e c e s a r i od ean a l i z a re se ld el a mu l t ip l i c id add el o s to k en s enl a sP l a z a s ,cu an t o ss onin y e c t ad o spo re ld i sp a r od eun T r an s i c i ón ,y c óm oqu ed aexp r e s ad oent é rm in o sd egu a rd a sd es a l id a .C om oc ad ad i sp a r o d eT r an s i c i ónab s o rb eto k en s ,l o sto k en squ er ep r e s en t anb l oqu e sd ed a t o s u s ad o sen m od os o l ol e c tu r aenl ae j e cu c i ónd el at a r e a ,d eb ens e rr ep l i c ad o s enc an t id adn e c e s a r i ap a r ad i spon e rd ee l l o senc ad ac a s oqu ep a r t i c ip en . E se lc a s od el aru t in axtrsm. Un av e zqu el aru t in axpotrfh ac on c lu id o , sub l oqu er e su l t an t e ,qu es eub i c aenl ad i a g on a lp r in c ip a ld el am a t r i z ,e s u t i l i z ad op a r ac ompu t a rt od o sl o sb l oqu e sd el am i sm ac o lumn apo rd eb a j o d el ad i a g on a l .E s t eh e ch oimpon el an e c e s id add et en e rr ep e t id al as a l id ad e l aru t in axpotrf( i−1 )v e c e senl aP l a z anúm e r oun od extrsm,s i end oie l núm e r od efi l ac ompu t ad apo rxpotrf.E s t adup l i c a c i óne sr ep r e s en t ad aen e lg r a f opo rm ed i od el an o t a c i ón{e xp r e s s ion_ c oun t }ene len l a c eh a c i al a P l a z ad es a l id a . C onl ar edc a s ic omp l e t am en t ed efin id a ,e le s t ad oa c tu a ld el aCPNd e s a r r o l l ad ae sm o s t r ad aenl aF i g .2 . 6.A l gun o sn omb r e sd ev a r i ab l e s( c a r a c t e r e s ) enl a se t iqu e t a sd el o sd om in i o sh ans id oc amb i ad o safin e sd em an t en e rl a c on s i s t en c i aen t r el a sen t r ad a sys a l id a sd eun aT r an s i c i ón . Ae s t epun t od ea v an c e ,e la l g o r i tm oe sc omp l e t am en t er ep r e s en t ad opo r l aCPN .E sd e s t a c ab l el aau s en c i ad egu a rd a sexp l í c i t a sensur ep r e s en t a c i ón . Ap e s a rd es e run as i tu a c i ónp r op i ad e la l g o r i tm oc on s id e r ad o ,l ac o r r e c t a d efin i c i ónd el o sd om in i o senc ad aP l a z ag en e r aimp l í c i t am en t el a sgu a rd a s n e c e s a r i a s ,po rqu el o sl ím i t e syc ond i c i on e ss ont r an s f e r id o sd e sd ee la l g o r i tm oh a c i ae ld om in i od el o sd a t o sin v o lu c r ad o s . Unimpo r t an t ec o r o l a r i opu ed es e rd edu c id od ee s t eú l t im oh e ch o :d efin i r e ld om in i op r op i od ec ad ap a r ám e t r od el at a r e as imp l ifi c ae la l g o r i tm o .Un a l g o r i tm os imp l ee sf á c i ld ean a l i z a ryd ep a r a l e l i z a r . Ap e s a rd equ ee s t e h e ch on oe s t áene lf o c od el at e s i s ,e sun ac on s e cu en c i aimpo r t an t ed e r iv ad a d ed o sfun c i on a l id ad e sp r op i a sd eun a CPN ,l ap r im e r a ,qu ec ad aP l a z a pu ed et en e re ld om in i op e r t in en t eae l l a ,yl as e gund a ,qu ee ld i sp a r od e un aT r an s i c i ónp e rm i t ein y e c t a rto k en senl a sP l a z a sd es a l id ad ed i s t in t o s d om in i o sal o sd een t r ad a .E s t of a c i l i t af a c i l i t ae lt r a s l ad od el am a y o r í ad e l a sgu a rd a sal ad efin i c i ónd el o sd om in i o sin t e rv in i en t e senl at a r e a . Une l em en t oad i c i on a ld eb es e ra g r e g ad oenl ar edo r i en t ad oal ae j e cu 2 8 po t r 1 t r sm 2 <i ,i> po t r <j ,j > sy rk <j ,j > sy rk 2 t r sm 1 <i ,i> <j ,i> <i ,i> { n−i } sy rk 1 <j r sm ,i> t <j ,i > <j ,i > {n−j } <j ,i> { j−i −1 } g emm 2 g emm 1 <i ,k> ,k> <j ,j > <j <j ,i> <j ,i> g emm g emm 3 <j ,i> F i gu r e2 . 6 :S e gund op a s oene ld e s a r r o l l od el aR edd eP e t r iC o l o r e ad aqu e r ep r e s en t ae la l g o r i tm od ef a c t o r i z a c i ónd eCh o l e sky :d efin i c i ónd el o sen l a c e s d es a l id ay mu l t ip l i c id ad . c i ónp a r a l e l ad e la l g o r i tm o .L o sb l oqu e sd ed a t o scu ad r ad o squ ec ompon enl a d iv i s i ónd ed a t o sd el am a t r i zt i en enunimp a c t os ob r el af o rm ad ee j e cu t a r l a sru t in a sxsyrkyxgemm.E s t a sru t in a sh ans id op l an e ad a so r i g in a lm en t e p a r at om a rb l oqu e sr e c t an gu l a r e sd ed a t o sensue j e cu c i ón ,yn op a r ab l oqu e s cu ad r ad o s .P o re j emp l o ,xsyrkp r odu c eunb l oqu ecu ad r ad os ob r el ad i a g on a l p r in c ip a lu t i l i z and ot od o sl o sd a t o sd el afi l a ,g en e r a lm en t e ,unb l oqu er e c t an gu l a r ,n ounb l oqu ecu ad r ad o .D ee s t af o rm a ,l ad iv i s i ónd ed a t o sp r odu c e un ad iv i s i ónd el at a r e ao r i g in a lenv a r i a ssub t a r e a s ,c ad aun ad el a scu a l e s u s aun ap a r t ed el o sd a t o sp a r t i c ip an t e senl at a r e ac omp l e t a ,ypo rl ot an t o , p r odu c eunr e su l t ad op a r c i a l .P a r aob t en e re lr e su l t ad oc omp l e t o ,c ad aun a d el a ssub t a r e a sd eb es e rh e ch as e cu en c i a lm en t e ,y aqu ee lr e su l t ad op a r c i a ld eun asub t a r e a sd eb es e ra cumu l ad oc one lr e su l t ad od el a ss i gu i en t e s sub t a r e a s . D ad al an e c e s id add ep r e s e rv a re lo rd enenl o sc ómpu t o s ,e ld om in i od e un aP l a z aenl aru t in asyrkyd eo t r aengemmh ans id oex t end id o sc onun a c oo rd en ad aad i c i on a lqu er ep r e s en t ae lo rd ens e cu en c i a ld ee j e cu c i ón .A s í , e ld om in i o<j ,j > d el aP l a z ad een t r ad ad esyrk,e sr e emp l a z ad opo r 2 9 po t r 1 t r sm 2 <i ,i> t r sm 1 <i ,i> <i ,i> {n−i } po t r sy rk 1 <j ,i> <j ,i> t r sm <j ,j >i f( i+1=j ) <j ,i> g emm 2 sy rk <j ,i > { n−j } <j ,i > { j−i −1 } g emm 1 <j ,i>i f( q=i−1 ) <j ,j ,i+1> i f ( i+1<j) sy rk 2 <j ,j ,i> <j ,q> g emm 3 <i ,q> <j ,i ,q> g emm <j ,i ,q+1>i f( q<i−1 ) F i gu r e2 . 7 :R edd eP e t r ic o l o r e ad aqu er ep r e s en t aa la l g o r i tm od ef a c t o r i z a c i ónd eCh o l e sky ,d e c o r ad op a r asue j e cu c i ónp a r a l e l a . <j ,j ,i> ,i=1. . .j−1 .E lo rd ens e cu en c i a le sr ep r e s en t ad opo rl av a r i ab l e i .Lu e g o ,c om oc omp l e t a rl at a r e asyrkp a r al afi l ajd eb es e rh e ch opo rm ed i o d ej−1sub t a r e a s ,e lr an g od eie s1. . .j−1 .C ad av e zqu eun asub t a r e ae s h e ch a ,syrkg en e r aunto k end es a l id aal am i sm aP l a z ad een t r ad a ,sum and o un oal ac oo rd en ad ad eo rd en ,h a s t aqu et od a sl a ssub t a r e a ss onh e ch a s ,en cuy oc a s o ,e lto k end es a l id ae sd i r i g id oh a c i a l ar e sp e c t iv aP l a z ad een t r ad ad e potr.Enl aF i g .2 . 7 ,e s t ac ond i c i óne sr ep r e s en t ad apo rm ed i od ed o sgu a rd a s a g r e g ad a sal o sa r c o sd es a l id ad el aT r an s i c i ónsyrk.D em an e r as im i l a r ,e s i gu a lm en t en e c e s a r i oex t end e re ld om in i od el at e r c e r aP l a z ad een t r ad ad el a ru t in agemm,qu ed and oc om o<j ,i ,q> ,q=1. . .i −1 ,p a r aqqu er ep r e s en t a e lo rd end ee j e cu c i ón ,ye lm i sm ot ipod egu a rd a ss onad i c i on ad a sal o sa r c o s 3 0 d es a l id ad el aT r an s i c i óngemm. H ab i end oc omp l e t ad ol o sú l t im o sc amb i o senl ar ed ,l aCPNqu er ep r e s en t aa la l g o r i tm oqu ed ac omp l e t a .Sur ep r e s en t a c i óng r áfi c ae sexpu e s t aen l aF i g .2 . 7 . Ensul ib r o ,D i a zp r e s en t al a sc ond i c i on e squ ed eb es a t i s f a c e run aCPN p a r ac on f o rm a run aR edd eP e t r i“b i enf o rm ad a ”[D i a 0 9 ] .L a sc ond i c i on e s s on : •L o sc o l o r e sd el o sd om in i o spu ed ens e run i c am en t ee lp r odu c t oc a r t e s i an od ec o l o r e sb á s i c o s ,aqu e l l o squ en od ep end end eo t r o sc o l o r e s . •L a sfun c i on e ss ob r ec o l o r e spu ed ens e rh e ch a ss o l am en t ec ont r e sfun c i on e se l em en t a l e ss ob r el o sc o l o r e sd el o sd om in i o s :id en t id ad ,su c e s o r yb r o ad c a s t . L aCPNc on s t ru id aene s t as e c c i óncump l ec onl a sc ond i c i on e s :su sd o m in i o ss onsub c on jun t o sd e lp r odu c t oc a r t e s i an od enúm e r o sn a tu r a l e syl a s fun c i on e sd egu a rd as o l ou s anl aid en t id adye lsu c e s o rs ob r ed i ch o sd om in i o s .E lp r in c ip a lb en efi c i od ee s t af o rm ad eCPNe squ epu ed es e rc on v e r t id a (d e sp l e g ad a )enun aTPNd eun am an e r as imp l e .L ap r ó x im as e c c i ónexp l i c a c óm oh a c e r l oye limp a c t oqu ee s t ot i en es ob r el ae j e cu c i ónd e la l g o r i tm o . 2 .4 D e sp l egadod eR ed e sd eP e t r i Co lo r eada s D ad oqu eun a CPNpu ed es e rv i s t ac om oun ar ep r e s en t a c i ónd ea l t on iv e l d eun a TPN ,e lp r o c e s od ed e sp l e g ad oqu et r an s f o rm aun a CPNenun a TPN ,e sunp r o c e s oqu ep r e s e rv al as em án t i c ad el a CPN[D i a 0 9 ] ,ye sl o opu e s t oa lp r o c e s od eg en e r a l i z a c i ónqu er ep r e s en t aun aCPN .E ld e sp l e g ad o e sh e ch or e emp l a z and ol o sc o l o r e sd el o sd om in i o spo rP l a z a syT r an s i c i on e s qu ep r odu c enun aTPNqu em an t i en el as em án t i c ad el ao r i g in a l . L aCPNd e sp l e g ad ae sob t en id am ed i an t e : •C ad aP l a z aenl aCPNe sr e emp l a z ad apo runc on jun t od eP l a z a sen l aTPN ,un apo rc ad av a l o roc o l o rene ld om in i od el aP l a z ao r i g in a l , p r e s e rv and oe lnúm e r od er ep e t i c i on e sd ec ad ac o l o r ,e s t oú l t im od eb id o aqu es er ep r e s en t ac one lm od e l od emu l t i s e t,po rl oqu ec ad aP l a z a enl aTPNob t en id ar ep r e s en t aaunto k enenl aCPN . 3 1 •C ad aT r an s i c i ónenl aCPNe sr e emp l a z ad apo runc on jun t od eT r an s i c i on e senl aTPN ,un apo rc ad ac omb in a c i ónd ec o l o r e sob t en id aene l p r odu c t oc a r t e s i an od el a sP l a z a sd een t r ad aenl aCPN ,r e s t r in g id oa l o sc a s o senqu esu spo s ib l e sgu a rd a ss e anev a lu ad a sc om ov e rd ad e r o . L a sP l a z a sd een t r ad ad eun aT r an s i c i ónd e sp l e g ad as onl a sr e sp e c t iv a s P l a z a sg en e r ad a sene lpun t oan t e r i o r . L aú l t im ac ond i c i óne sl ac l a v eene lp r o c e s od ed e sp l e g ad o :d ad oe lp r o du c t oc a r t e s i an od el o sc o l o r e sd em P l a z a sd een t r ad ad eun aT r an s i c i óny p a r ac ad aev a lu a c i ónd esufun c i ónd egu a rd ac om ov e rd ad e r o ,c ad ac om b in a c i ónd ee s t a sd efin eun aT r an s i c i ónenl a TPNym P l a z a sd een t r ad a s onen l a z ad a sal aT r an s i c i ónd e sp l e g ad a .L as em án t i c ae sp r e s e rv ad ay aqu e c ad ac omb in a c i ónenl a CPNe sr e emp l a z ad apo runp a rún i c od e(P l a z a s d een t r ad a ,T r an s i c i ón )enl aTPN .D ee s t af o rm a ,enl aTPN ,un aT r an s i c i ónr ep r e s en t aaunún i c oc on jun t od ev a l o r e squ eev a lu a r onv e rd ad e r oenl a CPN ,yc ad aP l a z ar ep r e s en t aunv a l o rene lr e sp e c t iv od om in i oenl aCPN . E ls i gu i en t ee j emp l oi lu s t r ae lp r o c e s od ed e sp l e g ad o .P o rs imp l i c id ad , s o l os e r ác on s id e r ad oe ld e sp l e g ad od el aT r an s i c i ónsy rkys e mu e s t r asu g r áfi c aenl aF i g .2 . 8 .End i ch ag r áfi c as ev equ el aT r an s i c i ónr e f e r id at i en e d o sP l a z a sd een t r ad a ,sy rk1ysy rk2 ,c ond om in i o s<j ,i>y<j ,j ,i+1> r e sp e c t iv am en t e ,c onr an g o sj=1. . .nyi=1. . .j−1p a r aambo sc a s o s . L a sP l a z a sd es a l id as onsy rk2ypo t r1,r e s t r in g id a spo rl a sgu a rd a squ e ev a lú ans ii+1<j on o . B a j oe lsupu e s t od equ el am a t r i ze sd iv id id aenn×nt i l e scu ad r ad o s , c onn=3,e lp r odu c t oc a r t e s i an od el o sd om in i o sd esy rk1ysy rk2e s c ompu e s t opo rs o l ot r e sv a l o r e sp a r ac ad aP l a z a s :< 2 , 1>,< 3 , 1> y <3 , 2> p a r asy rk1y< 2 , 2 , 1>,< 3 , 3 , 1> y< 3 , 3 , 2> p a r asy rk2 , d efin i end oen t on c e ss e i sP l a z a syt r e sT r an s i c i on e senl ar edd e sp l e g ad a .L a F i g .2 . 8 mu e s t r al ar ep r e s en t a c i óng r áfi c ad ee s t ec a s o .L an o t a c i ónd el a s P l a z a syT r an s i c i on e sr ep r e s en t ae lnúm e r od eP l a z a/T r an s i c i ónynúm e r od e c o l o rc o r r e spond i en t e s .P o re j emp l o ,sy2331r ep r e s en t ae ls e gund op a r ám e t r o c onv a l o r< 3 , 3 , 1>.L a sc ond i c i on e sd egu a rd a sd e t e rm in anqu el as a l id a d esy rk31e ssy2332 ,p e r ol as a l id ad esy rk32e spo t r13. Ene s t em om en t oe sn e c e s a r i od e s t a c a r l a impo r t an c i ad e l ar ep r e s en t a c i ón d el aTPN ,y aqu el aTPNd e sp l e g ad a ,p r e s e rv al as em án t i c ad el aCPN ,y t amb i énr ep r e s en t aa la l g o r i tm o .C ad aT r an s i c i ónenl a TPNr ep r e s en t aa c ad at a r e aind iv idu a lyc ad aP l a z aaunb l oqu ed ed a t o senp a r t i cu l a r . Ad em á sd el os eñ a l ad oene lp á r r a f oan t e r i o r ,l ar ep r e s en t a c i ón m a t r i c i a l 3 2 sy 1 2 1 sy rk 2 1 sy 1 3 1 sy 2 2 2 1 po t r 1 2 sy 2 3 3 1 sy rk 3 1 sy 1 3 2 sy rk 3 2 sy 2 3 3 2 po t r 1 3 F i gu r e2 . 8 :TPNd e sp l e g ad ad el aCPNqu er ep r e s en t aa la l g o r i tm od ef a c t o r i z a c i ónd eCh o l e sky ,p a r al at a r e asy rkyn=3. d el ar edd e sp l e g ad apu ed es e rh e ch aenp r o g r am á t i c am en t e . Unp r o g r am a pu ed ec on s t ru i ramb a sM a t r i c e sd eIn c id en c i a ,n e g a t iv aypo s i t iv a ,ye lV e c t o r d eM a r c ad oensue s t ad oin i c i a l ,r ep r e s en t and oin t e rn am en t ec ad ac o l o ryl a s c ond i c i on e sd el a sgu a rd a s .E lnúm e r od eP l a z a syT r an s i c i on e sd e sp l e g ad a s d ep end ed e lp r odu c t oc a r t e s i an od el o sc o l o r e senl o sd om in i o s ,l o squ easu v e z ,r ep r e s en t ana lnúm e r od ed iv i s i on e sd ed a t o s . T amb i éns ed e s t a c aqu el ar edd e sp l e g ad apu ed et en e rung r annúm e r od e P l a z a syT r an s i c i on e s .M a y o rs e al ac a rd in a l id add el o sd om in i o sin v o lu c r a d o s ,m a y o rs e r áe lnúm e r od eP l a z a syT r an s i c i on e sd e sp l e g ad o s .E lnúm e r o d eP l a z a sd een t r ad ad eun aT r an s i c i ónt amb i énimp a c t aene lnúm e r od e c ompon en t e senl ar edd e sp l e g ad a ,y aqu ec ad ac omb in a c i ónene lp r odu c t o c a r t e s i an oev a lu ad av e rd ad e r od eb es e rin c lu id a . E lp r o c e s od ed e sp l e g ad op r odu c ed o sm a t r i c e sd er an g ot ev a l o r e s u×p ud 0y1 ,s i end ot lnúm e r od eT r an s i c i on e sd e sp l e g ad a syp lnúm e r od e ue u,e P l a z a sd e sp l e g ad a s .Enl aM a t r i zd eIn c id en c i an e g a t iv a(po s i t iv a )r e su l t an t e , l apo s i c i ón( i ,j )t end r áunv a l o rd e1s il aP l a z aje sP l a z ad een t r ad a( s a l id a ) d el aT r an s i c i óni ,o0d el oc on t r a r i o . Unv a l o r1r ep r e s en t aqu ee lb l oqu e d ed a t o sr e l a c i on ad oe su s ad o(p r odu c id o )po rl at a r e ar e sp e c t iv a . L aTPNd e sp l e g ad at i en e l a ss i gu i en t e sp r op i ed ad e s :e s1 -b ound e d ,p s eud o v iv apo rqu es i emp r eh a yun aT r an s i c i ónh ab i l i t ad ap a r ae j e cu t a r ,ye lg r a f o d ea l c an z ab i l id adin c luy ea le s t ad ofin a ld e la l g o r i tm o ,l oqu ed i ch od eo t r a f o rm a ,e la l g o r i tm oe j e cu t at od a sl a st a r e a syfin a l i z asup r o c e s am i en t o . Ap e s a rd equ eun ar edd e sp l e g ad ae sv i r tu a lm en t einm an e j ab l em a nu a lm en t epo rsug r ant am añ o ,suimpo r t an c i ar e s a l t apo rd o sf a c t o r e s . P r im e r o ,r ep r e s en t al ae j e cu c i ónd e la l g o r i tm o .Ene f e c t o ,c ad aT r an s i c i ón r ep r e s en t aun at a r e aqu ed eb es e rr e a l i z ad a ,yl ad ep end en c i ad ed a t o spu ed e s e rob s e rv ad apo re ld ob l er o ld el a sP l a z a s ,a lt r ab a j a rc om oen t r ad ays a l id ad ed o s ,po s ib l em en t ed i f e r en t e s ,T r an s i c i on e s .L ae j e cu c i ónp a r a l e l ad e l a st a r e a syunc am in oc r í t i c od ee j e cu c i ónpu ed es e ran a l i z ad oap a r t i rd e 3 3 e s t ar ed . E ls e gund of a c t o rd e ld e sp l e g ad oqu es ob r e s a l ee squ el aTPNpu ed es e r r ep r e s en t ad apo rm ed i od ed o sM a t r i c e sd eIn c id en c i ayunV e c t o rd eM a r c ad o .C om oc ad aT r an s i c i ónenl ad e sp l e g ad ae sun ac omb in a c i ónp a r t i cu l a r d e lp a r( t a r e a ,p a r ám e t r o s ) ,pu ed es e ru s ad ap a r ar e l a c i on a run ív o c am en t e c ad afi l ayc o lumn ad el aM a t r i zd eIn c id en c i ac onun aru t in ayl o sb l oqu e s d ed a t o su s ad o spo re s t a . C om ol a sR ed e sd eP e t r it i en ene lc on c ep t od esue j e cu c i ón ,l am a t r i c e s d e sp l e g ad a sjun t oc onl ar e l a c i ónen t r et a r e a syd a t o sc onl a sP l a z a syT r an s i c i on e s ,d efin enuno rd end ee j e cu c i ónqu er ep r e s en t aa la l g o r i tm o ,l oqu e ,en o t r a sp a l ab r a s ,d efin eunp r o g r am a .Enc on c o rd an c i a ,d i sp a r a run ar edd e s p l e g ad ac om ol a sc on s t ru id aaqu í ,e sequ iv a l en t eae j e cu t a runp r o g r am a . L ae j e cu c i ónd e lp r o g r am ae sgu i ad aah o r apo rop e r a c i on e sm a t r i c i a l e s s imp l e squ et i en enun as ob r e c a r g ad ee j e cu c i ón m ín im a .S onob v i am en t e n e c e s a r i o sl o sp r o c e s ad o r e squ ee j e cu t enl a st a r e a sr ep r e s en t ad a spo rl a s T r an s i c i on e s .S is ed i spon ed em á sd eunp r o c e s ad o rqu ec o r r anenp a r a l e l o ,s eob t i en eun ae j e cu c i ónp a r a l e l ad e la l g o r i tm o .L ae j e cu c i ónp a r a l e l a t r ad i c i on a l ,qu et i en equ er e s o lv e rp r ob l em a sc om oe lc on t r o ld el as e cu en c i ad ee j e cu c i ón ,l a sb a r r e r a sd ee j e cu c i ónyl as in c r on i z a c i ónd et a r e a s ,e s r e emp l a z ad apo rs imp l e sop e r a c i on e sd esum a syd i f e r en c i a sm a t r i c i a l e sy c omp a r a c i on e s ,g en e r and oa s íun m od e l od ee j e cu c i ónp a r a l e l od i f e r en t e .L a e j e cu c i óns e cu en c i a lop a r a l e l ad ep end e r ád e lnúm e r od ep r o c e s ad o r e su s ad o s enl ae j e cu c i ón . Ene s t ec ap í tu l oh as id od ed i c ad op r in c ip a lm en t eal ar ep r e s en t a c i ónd e l a l g o r i tm oenun aR edd eP e t r iqu et i en ef a c i l id ad e sp a r as e re j e cu t ad a .E l s i gu i en t ec ap í tu l op r e s en t ae ld e s a r r o l l oyfun c i on am i en t od e lm od e l od ee j e cu c i ónb a s ad oenl op r odu c id oh a s t aaqu í . 3 4 Cap í tu lo3 Mod e lod eE j e cu c iónP a ra l e la Ene lc ap í tu l oan t e r i o rs e mu e s t r ac óm om od e l a runa l g o r i tm oc on R ed e s d eP e t r ic o l o r e ad a s(CPN ) .E ld e sp l i e gu ed eun aCPNaun aR edd eP e t r i s imp l e(TPN )t r an s f o rm aun ar edc omp a c t aenun am á sg r and ep e r om á s s imp l ed ee j e cu t a r .Ene s t ec ap í tu l os ed e s c r ib ee lm od e l od ee j e cu c i ónqu e p e rm i t ec o r r e renp a r a l e l oe la l g o r i tm or ep r e s en t ad opo rl aTPNd e sp l e g ad a . S ein c luy ens e c c i on e sc one ld i s eñ oyl ae j e cu c i ónd e lm od e l o ,yfin a lm en t ee l c ap í tu l oc on c luy ec onun ac omp a r a c i ónc onl o st r ab a j o sr e l a c i on ad o s . 3 .1 D efin i c iónd e l Mod e lod eE j e cu c ión Pa ra l e la Ene lc ap í tu l oan t e r i o rs ein t r odu j oun am an e r ad eu t i l i z a rl a sR ed e sd e P e t r ip a r am od e l a runa l g o r i tm o ,ev o lu c i on and od e sd euna l t on iv e ld er ep r e s en t a c i ónc onl a sCPNaun ar ep r e s en t a c i ónd e t a l l ad ayp e r oex t en s ac onl a s TPN .S ed i j oqu el ar ep r e s en t a c i ón m a t r i c i a le sp r e f e r id ad eb id oqu epu ed e s e ru t i l i z ad ap a r ae j e cu t a re la l g o r i tm o .Ene s t as e c c i óns ep r e s en t ae lm o d e l on e c e s a r i op a r ae j e cu t a rl aTPNd e sp l e g ad ayqu ec i e r r al ab r e ch aen t r e e lm od e l oyl ae j e cu c i ón . E lM od e l od eE j e cu c i ónP a r a l e l a(PEM ) ,c om osun omb r el oind i c a ,e s un m od e l op a r ae j e cu t a rp r o g r am a senp a r a l e l o ,b a s ad oenl ad efin i c i ónd e l a l g o r i tm oae j e cu t a rpo rm ed i od eun aTPN .D eh e ch o ,enlu g a rd eu t i l i z a r l a sin s t ru c c i on e sd eb a j on iv e lod i r e c t iv a sd e lc omp i l ad o rp a r aind i c a rl a s s e c c i on e sp a r a l e l a sd eunp r o g r am a ,l a sm a t r i c e sd efin id a san t e r i o rm en t eenl a e t ap ad e lm od e l ad od e la l g o r i tm o ,s onu t i l i z ad o spo re lPEMc om op a r ám e t r o 3 5 d el ae j e cu c i ónd e lp r o g r am ap a r a l e l o .Ad em á sd el a sm a t r i c e s ,e sn e c e s a r i o d efin i ro t r o se l em en t o safin e sd ec omp l e t a re lm od e l od ee j e cu c i ón ,l ocu a l s eexp l i c aac on t inu a c i ón . E lm od e l oPEMu s av a r i o sd el o se l em en t o sd efin id o sene lc ap í tu l oan t e r i o r ,yo t r o sad i c i on a l e squ es ep r e s en t aene s t as e c c i ón .P a r ar e f r e s c a rl o s c on c ep t o sd eun aTPN ,exp r e s ad o senl as e c c i ón2 . 1 ,s et en í aqu e : •P e sunc on jun t ofin i t od eP l a z a sPi,c onc a rd in a l id ad| P|= p ,i= 1. . .p . •Te sunc on jun t ofin i t od eT r an s i c i on e sTj,c onc a rd in a l id ad| T|= t, j=1. . .t . •I− eI+ s onl a sM a t r i c e sd eIn c id en c i an e g a t iv aypo s i t iv ad el aTPN , d ed im en s i on e sp×t( I− eI+ ∈Np×t) . •M,e se lV e c t o rd eM a r c ad op a r al a sP l a z a s ,p×1( M ∈Np) . c onl aún i c ad i f e r en c i ar e sp e c t oal ac i t ad as e c c i ónqu e ,o r i g in a lm en t el a s M a t r i c e sd eIn c id en c i ae s t ánd en o t ad a sc om o D− yD+ c om oe su su a lenl a b ib l i o g r a f í a ,p e r oaqu í ,po rr a z on e sp r á c t i c a s ,h ans id or ed en om in ad a sc om o − + I eI . L o snu ev o sc on c ep t o sin t r odu c id o sene s t ec ap í tu l os on : •Mf,e se lV e c t o rd eM a r c ad oF in a l ,p×1( Mf ∈Np)qu er ep r e s en t ae l e s t ad od e lV e c t o ra lfin a ld el o sc á l cu l o s .S en e c e s i t ae s t ev e c t o rc one l find ee s t ab l e c e re lfin a ld el at r an s f o rm a c i ón m ed i an t esuc omp a r a c i ón c one lV e c t o rd eM a r c ad oM. •Se se lc on jun t od et a r e a squ ee la l g o r i tm od eb ee j e cu t a r ,eno t r a sp a l a b r a s ,e se lc on jun t od ec ómpu t o sind iv idu a l e squ ep r o c e s anl o sd a t o s , t om ad o sc om oun at a r e aind iv i s ib l e .S eob t i en enap a r t i rd e lan á l i s i s h e ch os ob r ee la l g o r i tm oc one lfind equ es e ae j e cu t ad oenp a r a l e l o . •τe sun afun c i ónqu ev ad e lc on jun t od eT r an s i c i on e sTene lc on jun t o d et a r e a sS,τ:T→ S.E s t afun c i óna s o c i ac ad aT r an s i c i ónc onun a t a r e a . •δe sun afun c i ónqu ev ad e lc on jun t od eP l a z a sP ene lc on jun t od e d iv i s i on e sd ed a t o s ,ya s o c i ac ad aP l a z ac onun od el o sb l oqu e senqu e fu e r ond iv id id o sl o sd a t o s . 3 6 •Π e sunc on jun t ofin i t od eP r o c e s ad o r e sΠi,c onc a rd in a l id ad| Π|= π ,i=1. . .π . Unp r o c e s ad o rΠi e sunob j e t oc ap a zd ee j e cu t a rl a s t a r e a sa s o c i ad a sac ad aT r an s i c i ónpo rm ed i od eun al l am ad aaun a ru t in a( k e rn e l)d eunp r o g r am a .C ad ap r o c e s ad o rΠit i en eun av a r i ab l e l ó g i c ae( Πi. e ) ,qu et i en ev a l o r e sv e rd ad e r oof a l s os e gúne lp r o c e s ad o r e s t ee j e cu t and ooin a c t iv o . •γie sun afun c i ónqu ea s o c i ap a r ac ad ap r o c e s ad o rΠi,un at a r e as∈S c onunk e rn e lqu ee lp r o c e s ad o re j e cu t a ,al o se f e c t o sd er e a l i z a rl a t a r e a .D efin ee lk e rn e las e re j e cu t ad ocu and ol aT r an s i c i óne sd i s p a r ad a ,yr ep r e s en t ae ln ex oen t r ee lm od e l ot e ó r i c od el a sTPNc onl a e j e cu c i ónd e la l g o r i tm o .C ad ap r o c e s ad o rΠit i en esup r op i afun c i ónγi, l oqu ep e rm i t equ ep r o c e s ad o r e sd i f e r en t e sr e su e lv anl ae j e cu c i ónd el a t a r e asasu m an e r a .P o re j emp l o ,s il aT r an s i c i ónr ep r e s en t aun at a r e a d e mu l t ip l i c a c i ónd em a t r i c e s ,unp r o c e s ad o rpu ed ee j e cu t a rl at a r e a po rm ed i od eun al l am ad aal aru t in ax g emmd el ab ib l i o t e c aBLAS imp l em en t ad as ob r eCPU ,yo t r op r o c e s ad o ral am i sm aru t in a ,p e r o imp l em en t ad as ob r eGPU . •Γe se lc on jun t od efun c i on e sγi. •χe sun av a r i ab l el ó g i c aqu er ep r e s en t aunm e c an i sm od eex c lu s i ónmu c tu a l i c ee lV e c t o rd eM a r c ad o tu as ob r eM yqu ep e rm i t equ ec ad aΠia M enf o rm as e gu r a . E lM od e l od eE j e cu c i ónP a r a l e l a(PEM )e sd efin id oc om ol an -up l a : + PEM=(P ,T ,I−,I ,M ,M ,τ ,δ ,Π ,Γ ,χ ) f,S ( 3 . 1 ) p a r at od a sl a sc ompon en t e sc om ofu e r onp r ev i am en t ed efin id a s . E le s t ad oin i c i a ld e lPEMe s : •M =M0,e lM a r c ad oin i c i a lenl aTPN . •χ=t ru e ,l aex c lu s i óne s t aab i e r t a . •Πi. e=t ru e,∀i=1. . .π ,d ad oqu et od o sl o sp r o c e s ad o r e se s t ánin a c t iv o s . E lm od e l oPEMe ss im i l a ra ld el a sR ed e sd eP e t r it empo r i z ad a s(T im e d P e t r iN e t s)[W an 9 8 ] .Ambo sc omp a r t ene lc on c ep t od equ ee ld i sp a r od eun a 3 7 T r an s i c i ónn oe sin s t an t án e oy aqu eh a yunt i empoqu et r an s cu r r een t r ee l in i c i oye lfin a ld e ld i sp a r o .A li gu a lqu eenPEM ,l aa c c i ónd e ld i sp a r or ep r e s en t al ae j e cu c i ónd eun at a r e a ,p e r ol ad i f e r en c i ae squ eenPEMe ld i sp a r o n os eh a c ed em an e r aau t ón om aun av e zqu el aT r an s i c i óne s t áh ab i l i t ad a c om ol oe senl a st empo r i z ad a s .Unp r o c e s ad o rin a c t iv oe se lr e spon s ab l ed e d i sp a r a rl aT r an s i c i óns e l e c c i on ad aen t r et od a sl a sh ab i l i t ad a s .P o rl ot an t o , ene lm od e l op r e s en t ad o ,d i sp a r a run aT r an s i c i óne sequ iv a l en t eae j e cu t a r un at a r e a . E lm od e l oPEMs ec omp l e t ac one lh e ch od equ ec ad ap r o c e s ad o rc o r r e un at a r e aind ep end i en t em en t ed e lr e s t o . Un av e zs e l e c c i on ad aun at a r e aa e j e cu t a r ,l ad ep end en c i ad ed a t o se sg a r an t i z ad apo rl aR edd eP e t r i .S id o s t a r e a st i en end ep end en c i aen t r es í ,e lm od e l od eP e t r in op e rm i t i r áe j e cu t a r amb a senp a r a l e l o ,po rl oqu ecu and om á sd eun at a r e ae s t áh ab i l i t ad ap a r a e j e cu t a r s e ,s ed eb eaqu ee sind ep end i en t ed el a sr e s t an t e s .E s t ap r op i ed ad p r odu c eune f e c t ofu e r t eene lPEM ,y aqu ee l im in ac omp l e t am en t el an e c e s i d add ein t r odu c i rs in c r on i z a c i on e senl ae j e cu c i ónp a r a l e l a . E lnúm e r od eT r an s i c i on e sh ab i l i t ad a spu ed es e rm en o rom a y o ra lnúm e r o d ep r o c e s ad o r e s .C om or e su l t ad od ee l l o s ,pu ed enqu ed a rp r o c e s ad o r e sin a c t iv o ss inT r an s i c i on e sp a r ad i sp a r a r ,oT r an s i c i on e sh ab i l i t ad a se sp e r and opo r unp r o c e s ad o rl ib r e ,d ep end i end od e lnúm e r od eT r an s i c i on e sh ab i l i t ad a sen r e l a c i óna lnúm e r od ep r o c e s ad o r e s .Ene lp r im e rc a s o ,e lsp e e dup[RR 1 0 ]d e l p r o g r am as e r ápob r e ,ye s t as i tu a c i ónd eb es e rev i t ad a .Ene ls e gund oc a s o , e lp r o c e s ad o rd eb es e l e c c i on a rl aT r an s i c i ón m a sap r op i ad ap a r ad i sp a r a r . P o rl ot an t o ,e sn e c e s a r i od efin i rac ad ap r o c e s ad o runc r i t e r i oqu ep e rm i t a s e l e c c i on a rl aT r an s i c i ónad i sp a r a rcu and oh a ym á sd eun ah ab i l i t ad a . D eb id oal aex i s t en c i ad ev a r i o sp r o c e s ad o r e sc o r r i end oenp a r a l e l o ,e s po s ib l equ ed o so m á sd ee l l o sin t en t enl e e roe s c r ib i renf o rm as imu l t án e a l ae s t ru c tu r ad ed a t o squ er efl e j ae le s t ad od e lp r o c e s am i en t o ,e lV e c t o rd e M a r c ad o M.E s c r i tu r a sc on cu r r en t e ss ob r ed i ch ov e c t o rpu ed enp r odu c i run e s t ad oin c o r r e c t od el ae j e cu c i ónd e la l g o r i tm o .P a r aev i t a re s t as i tu a c i ón ,e l m od e l od ee j e cu c i óns ea yud ad eunm e c an i sm od eEx c lu s i ón Mu tu a(mu t e x) s ob r ee lV e c t o r .D ee s t af o rm a ,l o sp r o c e s ad o r e sn os ein t e rfi e r ena lm om en t o d e lu s od ed i ch oV e c t o r ,a c tu and oenf o rm as e cu en c i a ls ob r ee s t e ,e sp e c i a l m en t eenopo r tun id add es e l e c c i on a rl aT r an s i c i ónad i sp a r a r ,od ea c tu a l i z a r po rfin a l i z a c i ónd el am i sm a ,e sp e r and oqu ee lm e c an i sm ol e sd ep a s o . E lp s eud o c ód i g od e la l g o r i tm od ee j e cu c i ónd e lPEMp a r ac ad ap r o c e s ad o re sexpu e s t oenl aF i g .3 . 1 .C ad ap r o c e s ad o rΠic o r r eenp a r a l e l oe s t e m i sm oa l g o r i tm oc one lr e s t od e l o sp r o c e s ad o r e s .E la l g o r i tm ofin a l i z acu and o 3 8 1While main algorithm not finished 2 If it can hold the mutual exclusion 3 Compute h function 4 Select one task to execute (Tk) 5 Update M by absorbing tokens 6 Free the exclusion 7 Task execution 8 Inject tokens in M 9 Else 1 0 Delay 1 1 Endif 1 2End F i gu r e3 . 1 :P s eud o c ód i g od e la l g o r i tm od es e l e c c i ónd et a r e a s ,qu ec ad a p r o c e s ad o rΠic o r r eenp a r a l e l o . e lV e c t o rd eM a r c ad oM a l c an z al o sm i sm o sv a l o r e sp a r at od a ssu spo s i c i on e s qu ee lv e c t o re se s t ad ofin a l ,Mf ( M =Mf enl al ín e a1 ) . S i gu i end ounc r i t e r i oR ound -R ob in ,c ad ap r o c e s ad o rΠic onl ab and e r ad e d i spon ib i l id adenv e rd ad e r o ,in t en t aapod e r a r s ed e lm e c an i sm od eex c lu s i ón mu tu a .S il ol o g r a ,bu s c aun at a r e ap a r ae j e cu t a rb a s ad oene lm od e l od e l a l g o r i tm or ep r e s en t ad opo rl aTPN .P a r ad e t e rm in a rqu eT r an s i c i on e se s t án h ab i l i t ad a s ,s o l os eu t i l i z anop e r a c i on e ss imp l e sd e lá l g eb r al in e a l .Ene f e c t o , − + − + s il l am am o sI l aj a v ac o lumn a(T r an s i c i ón )enI yI r e sp e c t iv a j yI j a − m en t e ,l aj a v aT r an s i c i óne s t áh ab i l i t ad as il ad i f e r en c i av e c t o r i a l M −I j n oa r r o j an in gúnv a l o rn e g a t iv oen t r el a spo s i c i on e sd e lv e c t o rr e su l t an t e . E s t as i tu a c i ónimp l i c aqu et od a sl a sP l a z a sd een t r ad ad el aT r an s i c i ónj t i en ento k en s .L afun c i ónhac on t inu a c i ónd e t e rm in ae s t aev a lu a c i ón .T i en e p×t p×1 − a r id adh:N1...t, N , N →{0 , 1 } ,c onp a r ám e t r o sj ,M yI ,ysu sv a l o r e s r e su l t an t e ss on : − h( j ,I ,M )= 1 0 − ∀k=1. . .p:( M −I k ≥0 j) j=1. . .t e l s e po rl oqu ec ompu t and ohp a r at od a sl a sc o lumn a s ,t od a sl a sT r an s i c i on e s h ab i l i t ad a syl i s t a sp a r as e rd i sp a r ad a s ,qu ed and e t e rm in ad a s . P a r as e l e c c i on a rl at a r e ap a r as e re j e cu t ad a(p a s o4 ) ,fu ed e s a r r o l l ad o uns e l e c t o rent i empod ee j e cu c i ón .Cu and oc ad ap r o c e s ad o re s t ác o r r i end o , u s aun afun c i ónd ev a lu a c i ónqu ee sap l i c ad aa lc on jun t od eT r an s i c i on e s h ab i l i t ad a s ,s e l e c c i on and oaqu e l l ac on m a y o rv a l o r a c i ón ,Tk.E s t afun c i ónd e 3 9 v a lu a c i óne sl ac l a v ep a r aob t en e runm e j o rr end im i en t oenl ae j e cu c i ónp a r a l e l a ,d eb id oaqu epu ed es e rp a r t i cu l a rac ad at ipod ep r o c e s ad o rya l g o r i tm o , env i s t aas e l e c c i on a rl am á sc on v en i en t ep a r aob t en e rl o sr end im i en t o sm á s a l t o s . Une j emp l opu ed ea yud a rac omp r end e re lp á r r a f oan t e r i o r .S is ed e s e aqu e l ae j e cu c i ónp a r a l e l ac on c luy al oan t e spo s ib l eenuns i s t em ad ep r o c e s ad o r e s h om o g én e o s ,l ocu a le sc on o c id oc om oe lp r ob l em ad em in im i z a c i ónma k e sp an [RV 0 9 ] ,unpo s ib l ec r i t e r i op a r as e l e c c i on a rl at a r e a ,pu ed es e rqu el afun c i ón hev a lú ec ad at a r e aa s i gn and om a y o r e sv a l o r e senr e l a c i óna lnúm e r od et a r e a s p a r a l e l a squ eh ab i l i t ea lc on c lu i r .P o ro t r ol ad o ,enuns i s t em ah e t e r o g én e o , l o sp r o c e s ad o r e sm á sv e l o c e sd eb ens e l e c c i on a rl at a r e a sc one lm i sm oc r i t e r i o d e lc a s oan t e r i o r ,p a r aev i t a r“ cu e l l o sd ebo t e l l a ”enl ae j e cu c i ón ,p e r ol o s p r o c e s ad o r e sm á sl en t o sd eb ens e l e c c i on a rt a r e a squ en os e anp r i o r i t a r i a s , r e a l i z and ot a r e a squ en oe s t énene l“ c am in oc r í t i c o ”d e la l g o r i tm o ,p e r o c o l abo r and op a r afin a l i z a rm á sr áp id o .M á saún ,p a r ae s t o sp r o c e s ad o r e s l en t o s ,l afun c i ónd ev a lu a c i ónpu ed en oe l e g i ran in gun at a r e aar e a l i z a r , p a r aev i t a rqu ee lt i empog l ob a ls ev e aa f e c t ad opo rl al en t i tudd ee s t o s p r o c e s ad o r e s .T od od ep end ed e lc a s oc o r r i end o .Ene lc ap í tu l o4s ev e r áun exp e r im en t od e mu l t ip l i c a c i ónd em a t r i c e sc onuns i s t em ah e t e r o g én e od e CPUyGPUqu eu t i l i z ae s t af a c i l id ad . L o sp a s o s5y8d e lp s eud o c ód i g or ep r e s en t anl aev a lu a c i ónenl ae j e cu c i ón .S im i l a ral a sR ed e sd eP e t r it empo r i z ad a s ,l o sto k en ss onab s o rb id o se in y e c t ad o send o st i empo s .Ene lp a s o5l o sto k en squ ev i en end el a sP l a z a s d een t r ad ad eTk s onab s o rb id o scu and ol aT r an s i c i óne sd i sp a r ad a ,yene l p a s o8 ,s onin y e c t ad o sensu sP l a z a sd es a l id a .Ambo sp a s o ss onh e ch o sc on l aa yud ad eop e r a c i on e sd eá l g eb r al in e a l : − M =M −I k + M =M +I k en5at i empot 0 en8at i empot 0+∆k ( 3 . 2 a ) ( 3 . 2b ) ylu e g od e lp a s o8 ,po t en c i a lm en t enu ev a sT r an s i c i on e squ ed anh ab i l i t ad a s . P a r ain y e c t a rl o sto k en s ,e sd e c i rob t en e rM ,l aex c lu s i ónn oe sn e c e s a r i a d ad oqu ec ad aP l a z aa c tú ac om oP l a z ad es a l id ad es o l oun aT r an s i c i ónpo r d i s eñ o ,r e c o rd a rl ap r op i ed ad1 -b ound e dan t e sexpu e s t a ,po rl oqu ee s c r i tu r a s c on cu r r en t e sn os onpo s ib l e s . E lV e c t o rd eM a r c ad oM yM s onl o sm a r c ad o sent i empot 0 yt 0+∆k, d ond e∆k e se lt i empoqu el ae j e cu c i ónd el at a r e aTk in sum e .E lc i c l oe s r ep e t id oh a s t aqu ee lfin a ld e la l g o r i tm oe sa l c an z ad o ,cu and oM =Mf. 4 0 Un av e zqu el o s to k en ss onab s o rb id o sene lp a s o5yl aex c lu s i óne s l ib e r ad a ,l ae j e cu c i ónd el at a r e ae sr e a l i z ad aene lp a s o7u s and ol afun c i ón γi,qu er e l a c i on al aT r an s i c i óns e l e c c i on ad ac one lk e rn e lae j e cu t a r .Ad em á s , l o sb l oqu e sd ed a t o sn e c e s a r i o ss ons e l e c c i on ad o spo rl afun c i ónδqu eu s a l a sP l a z a sd een t r ad ad el aT r an s i c i óns e l e c c i on ad ap a r aob t en e rl o sb l oqu e s ap r op i ad o s . L a sr e l a c i on e sen t r el a sT r an s i c i on e syl a sP l a z a sc onl a sru t in a syl o s b l oqu e sd ed a t o spu ed en os e rún i c ap a r at od o sl o sp r o c e s ad o r e s ,ye sl oqu e p e rm i t ead ap t a re lPEMauns i s t em ah e t e r o g én e o .P o re j emp l o ,enuns i s t em amu l t i c o r e-mu l t i gpu,c ad at ipod ep r o c e s ad o rt i en esu sp r op i o sm ap e o s , t an t op a r aru t in a sc om op a r ad a t o sd een t r ad a .E s t op e rm i t e ,ad em á sd efl ex i b i l i z a re lk e rn e lr e l a c i on ad oc onc ad at a r e a ,c onfi gu r a rd i f e r en t eg r anu l a r id ad d ed a t o sp a r ac ad at ipod ep r o c e s ad o r ,d es e rn e c e s a r i o . F in a lm en t e ,r e s t ac on s id e r a rl as ob r e c a r g ain t r odu c id apo re lm od e l od e e j e cu c i ónp a r a l e l o ,T r e sf a c t o r e sl ad e t e rm in an .P r im e r o ,e lm e c an i sm od eex c lu s i ón mu tu as ob r ee lV e c t o rd eM a r c ad o ,e lcu a l ,c onun aimp l em en t a c i ón efi c i en t e ,u s as o l oun o spo c o sc i c l o sd e lr e l o j ,po rl oqu esuimp a c t os ob r e e lt i empot o t a ld ee j e cu c i óne sd e s c a r t ab l e .S e gund o ,l a sop e r a c i on e sb á s i c a s d eá l g eb r al in e a ls ob r el a sM a t r i c e sd eIn c id en c i aye lV e c t o rd eM a r c ad o , n e c e s a r i a sp a r ad e t e rm in a rl a st a r e a sd i spon ib l e sd er e a l i z a r .Ene s t ec a s o ,d e s a r r o l l ad o r e sd el ab ib l i o t e c aBLASl a simp l em en t anop t im i z ad a syn osu e l en t om a rm á sd em i l l i s e gund o sc onl o sp r o c e s ad o r e sa c tu a l e s .Ent e r c e rlu g a r , l apo l í t i c ad es e l e c c i ónd eT r an s i c i on e sen t r el a sh ab i l i t ad a s ,qu ed eb es e r c ondu c id apo runc r i t e r i od eb a l an c een t r el am e j o r aene lr end im i en t og en e r a ld e la l g o r i tm op a r a l e l oye lt i empoqu ein sum el as e l e c c i ón .Enr e a l id ad , l asum ad el o st i empo sd ee j e cu c i ónd ee s t o st r e sf a c t o r e se sd e lo rd end e l o sm i l i s e gund o s ,po rl oqu el o sk e rn e l sd ee j e cu c i ónd eb ens e rd eun ood o s ó rd en e sd em a gn i tud m a y o r e s ,d ef o rm at a lqu es e am ín im oe limp a c t od el a s ob r e c a r g ag en e r ad a .L o sexp e r im en t o sp r e s en t ad o sene lC ap í tu l o4 ,cuy o s k e rn e l ss ond e lo rd enc om ol o sr e c i énp l an t e ad o s ,d emu e s t r anun m ín im o imp a c t o . 3 .2 D i s eñod e l Mod e lo C onl afin a l id add er e a l i z a rp ru eb a ss ob r ee lm od e l od efin id oenl as e c c i ón an t e r i o r ,fu ed e s a r r o l l ad ounf r am ewo r kqu ep e rm i t ee j e cu t a renp a r a l e l o l o sa l g o r i tm o sm od e l ad o sc onl a sd efin i c i on e sd e lPEM . Ac on t inu a c i óns e p r e s en t aun ab r ev ein t r odu c c i ónal o sf r am ewo r k sd eap l i c a c i on e s . 4 1 Unf r am ewo r kd eap l i c a c i on e se suna r t e f a c t od eso f twa r er eu s ab l e ,s em i c omp l e t o ,ex t en s ib l eye sp e c i a l i z ad oqu ep r odu c eap l i c a c i on e sp a r t i cu l a r i z ad a s .E s t ác ompu e s t opo runc on jun t od eob j e t o squ ein t e r a c c i on anen t r es í yqu er ep r e s en t anund i s eñ od eso f twa r e .A l gun od el o sob j e t o squ ec ompon en e lf r am ewo r ks onp a r c i a lm en t eimp l em en t ad o sp a r af a c i l i t a rsuex t en s ib i l i d ad .E lp r o g r am ad o rqu eu s aunf r am ewo r kd eb ep r o v e e rp i e z a sd ec ód i g o qu ec omp l e t ene ld i s eñ od e lf r am ewo r kc onl a sp a r t i cu l a r id ad e sd e lp r ob l em a qu es ein t en t ar e s o lv e r ,r e su l t and oc om op r odu c t ofin a lun aap l i c a c i óne sp e c i a l i z ad a[FSJ 9 9 ,L a r 0 4 ] . Un ad el a sc a r a c t e r í s t i c a ss ob r e s a l i en t e sd eunf r am ewo r ke sl ain v e r s i ón d e lc on t r o l ,l oqu es i gn ifi c aqu ee lf r am ewo r kt i en ee lc on t r o ld el ae j e cu c i ón ye ld e s a r r o l l ad o rs o l op r o v e ee lc ód i g oqu ee sl l am ad opo re lf r am ewo r k .R e sum i end o ,unf r am ewo r kr ep r e s en t aund i s eñ oqu eimp l em en t aun as o lu c i óna unp r ob l em ap a r t i cu l a r ,d e j and oa lp r o g r am ad o run ap a r t i c ip a c i ónd e s t in ad a ap a r t i cu l a r i z a rl o spun t o sn od efin id o sene ld i s eñ o . S i gu i end oe s t o sc on c ep t o s ,e ld i s eñ od e lf r am ewo r ku s ad oene s t et r ab a j o s eb a s aenl ad efin i c i ónd es i e t ec l a s e sd eob j e t o s ,l o scu a l e ss ong r afi c ad o s ene lD i a g r am ad eC l a s e sd el aF i g .3 . 2[L a r 0 4 ] : 1 .E lPa r a l e l lP r o g r am:r ep r e s en t al ae j e cu c i ónp a r a l e l aensut o t a l id ad .E s e lr e spon s ab l ed el an z a rl ae j e cu c i ónp a r a l e l ad e la l g o r i tm or ep r e s en t ad o po rl aTPNyd el aa s o c i a c i ónd el o sr e s t an t e sob j e t o squ ec ompon en e lf r am ewo r k .E sin s t an c i ad os o l oun av e z . 2 .L aP e t r iN e t:r ep r e s en t aal aR edd eP e t r is imp l e(TPN )yc on t i en e t od o sl o sd a t o sr e l a t iv o sal ar ed ,c om ol a sM a t r i c e sd eIn c id en c i a , e lV e c t o rd eM a r c ad oye lm e c an i sm od eex c lu s i ón mu tu a ;t amb i én c on t i en ee lV e c t o rd eM a r c ad oF in a lyl a simp l em en t a c i on e sd el a s fun c i on e sτyδ .U t i l i z ad o se s t ru c tu r a sd ed i c c i on a r i o s ,l a scu a l e ss on u s ad a sp a r ac on t en e rl ar e l a c i ónen t r eunnúm e r oye ln omb r ed el a s T r an s i c i on e syl a sP l a z a s .E sl ar e spon s ab l ed ed e t e rm in a re lfin a ld e l ae j e cu c i ón .Ex i s t es o l oun av e zene lf r am ewo r k . 3 .E lP r o c e s so r:r ep r e s en t aunp r o c e s ad o rl ó g i c o .E sin s t an c i ad oπv e c e s , s e gúne lnúm e r od ep r o c e s ad o r e squ es ed efin anp a r ac o r r e renp a r a l e l o . C on t i en ev a r i o sob j e t o sye s t ru c tu r a sd ed a t o s ,c om oe lm ap e od ec ad a T r an s i c i ónc one lk e rn e lae j e cu t a r( l aimp l em en t a c i ónd el afun c i ónγi ) ,l a sin s t an c i a sd e lE va lua to ryd e lTh r e adPo o l(d e s a r r o l l ad o sac on t in u a c i ón )ye len l a c ec one lob j e t oBan k.C l a s e sd i f e r en t e sd ep r o c e s ad o r e s h e r ed and ee s t ac l a s e ,p a r t i cu l a r i z and ol ac onfi gu r a c i ónyl o sm ap e o s . 4 2 4 .E lTh r e adPo o l:r ep r e s en t aa lc on jun t od eh i l o s( th r e ad s )qu ee j e cu t an l o s k e rn e l s .C ad a P r o c e s so re s t ác ompu e s t opo runc on jun t od eh i l o squ e po s ib i l i t ane j e cu t a renp a r a l e l oin t e rn am en t e .E s t aa rqu i t e c tu r ar ep r e s en t aun m od e l od ep a r a l e l i sm oan id ad oy aqu e ,ene lp r im e rn iv e ld e p a r a l e l i sm oe sd efin id opo re lc on jun t od eP r o c e s so r s,ye ls e gund on iv e l e sd efin id oenc ad aP r o c e s so r po rsuc on jun t od eh i l o s .E s t ám o t iv ad o ene lh e ch oqu e mu ch a simp l em en t a c i on e sd eBLASs onop t im i z ad a s p a r ac o r r e renp a r a l e l oefi c i en t em en t e .C on t i en ead em á sin f o rm a c i ón s ob r el aafin id add el o sc o r e sf í s i c o sd ond el o sh i l o ss one j e cu t ad o s ,im p l em en t and ol o c a l id ade sp a c i a l[RR 1 0 ] .E sin s t an c i ad oun op a r ac ad a P r o c e s so rΠi. 5 .E lDa taPo o l:r ep r e s en t al o sd a t o su t i l i z ad o senl o sc ómpu t o s .C on t i en e r e f e r en c i a sac ad ab l oqu ed ed a t o senqu ee sd iv id id ol at o t a l id add el o s m i sm o s ,ye se lr e spon s ab l ed esum in i s t r a rl o sd a t o squ es onu t i l i z ad o s po rl o sk e rn e l s ,yc ap tu r a rd ee s t o se lr e su l t ad od el ac ompu t a c i ón .E s in s t an c i ad os o l oun av e zp a r at od oe ls i s t em a . 6 .E lE va lua to r:r ep r e s en t al afun c i ónqu ed e t e rm in al av a l o r a c i ónd el a s T r an s i c i on e sh ab i l i t ad a senl aTPNyd efin el am e j o r .Pu ed eu t i l i z a re l e s t ad od el ar edp a r aev a lu a ra c o rd es e ae s t e .C ad aP r o c e s so rt i en eun a in s t an c i ad ee s t eob j e t o ,p e r od i f e r en t e sP r o c e s so r s pu ed ent en e rin s t an c i a sd i f e r en t e sd eE va lua to r s,l oqu ep e rm i t eimp l em en t a re squ em a s d ep r i o r id ad e sp r op i o sac ad at ipod eP r o c e s so r.P o re j emp l o ,p e rm i t e p a r t i c i on a ra lc on jun t od ek e rn e l su t i l i z ad o senl ae j e cu c i ónd e la l g o r i tm os e gúne lt ipod ep r o c e s ad o r e st en g al am áqu in au s ad a ,d ond e a l gun o sk e rn e l ss e ane j e cu t ad o sex c lu s iv am en t epo runt ipod ep r o c e s ad o r e syo t r ot ipod ek e rn e l spo ro t r o sp r o c e s ad o r e s .P a r ae s t ec a s o ,e l E va lua to rd ec ad ac l a s ed eP r o c e s so rd eb ec on s id e r a rs o l ol o sk e rn e l s qu epu ed ee j e cu t a r ,d e s c a r t and ol o sr e s t an t e s . 7 .E l Ban k:r ep r e s en t aa lc on jun t od eb l oqu e sú l t im am en t eu t i l i z ad o s , p e rm i t i end ol l ev a rcu en t ad el al o c a l id adt empo r a ld eb l oqu e s[RR 1 0 ] enl as e l e c c i ónd el at a r e aae j e cu t a r .E sin s t an c i ad oun opo rc ad aP r o c e s so r .C on t i en el ar e f e r en c i ad el o sú l t im o sb l oqu e sd ed a t o su t i l i z ad o s po re lP r o c e s so r,l ocu a lpu ed es e ru s ad opo re lE va lua to rp a r ad efin i r e lo rd enen t r el a sT r an s i c i on e sh ab i l i t ad a s .H a yt an t a sin s t an c i a sc om o un id ad e sd el o c a l id adt empo r a ls e and e s e ad a sene ls i s t em a . F i gu r e3 . 2 :D i a g r am ad eC l a s e sd e lM od e l od eE j e cu c i ónP a r a l e l o(PEM ) . 4 3 C om opu ed eob s e rv a r s e ,e ld i s eñ op r opu e s t op a r ae lPEMt i en ec ompo n en t e squ es ec o r r e spond enc onl ae s t ru c tu r ad ad ap a r al ad efin i c i ónd e l m i sm oenl as e c c i ónp r ev i a ,ad em á sd eo t r o sc ompon en t e so r i en t ad o saun a e j e cu c i ónefi c i en t e .L a sc l a s e sP e t r iN e t ,P r o c e s so r s , Da taPo o l yE va lua to r p r o v i en end el ad efin i c i ónyc omp r end et od o sl o se l em en t o sa l l íd efin id o s . E s t o ss onl a sP l a z a sP,l a sT r an s i c i on e sT,l a sM a t r i c e sI− yI+,e lV e c t o r d eM a r c ad oM yMf,e lm e c an i sm od eex c lu s i ón mu tu aχ,l a st a r e a sS,l o s P r o c e s so r sΠ,yl a sfun c i on e sτ ,δyΓ. L a sc l a s e sa g r e g ad a sal ad efin i c i ónd e lPEMs onl aPa r a l e l lP r o g r amm, d e s t in ad aa lc on t r o ld el aop e r a c i ónc on jun t ad et od o sl o sP r o c e s so r s,l ac l a s e Th r e adPo o l,qu ep r o v e ep a r a l e l i sm oin t e rn oyafin id adal o sP r o c e s so r s,yl a c l a s eBan k,o r i en t ad aal al o c a l id add ed a t o s .T od a se s t a sc l a s e ss eo r i g in an po rl ae j e cu t ab i l id add e lm od e l o . L ad in ám i c ad el aop e r a c i ónd e ls i s t em ac on f o rm ad opo rt od o sl o sc om pon en t e se sexpu e s t aenl o ss i gu i en t e sd o sD i a g r am a sd eS e cu en c i a . L a in i c i a l i z a c i ónd e ls i s t em ae sg r afi c ad aene lD i a g r am ad eS e cu en c i ad e l a F i g .3 . 3[L a r 0 4 ] .E lob j e t oPa r a l l e lP r o g r aml e el ac onfi gu r a c i ónd e ls i s t em ad e a r ch iv o squ et i en enl o sp a r ám e t r o sd ee j e cu c i ónd e ls i s t em a .P o s t e r i o rm en t e c r e a l a s in s t an c i a sd eob j e t o sd e ls i s t em a : l aP e t r iN e t,e l Da taPo o l,yt od a s l a s in s t an c i a sd eBan k,P r o c e s so r syE va lua to r s.Lu e g o ,ypo rr a z on e sd ed i s eñ o yefi c i en c i a ,e lPa r a l l e lP r o g r amv in cu l ac ad aE va lua to ral aP e t r iN e t,c ad a in s t an c i ad eP r o c e s so rc onl a sr e sp e c t iv a sTh r e adPo o l,E va lua to r yBan k,y c ad aTh r e adPo o lc onsuP r o c e s so r yl aP e t r iN e t.S ib i ene lD i a g r am ad e C l a s e sn oexpon eunen l a c een t r ec ad aE va lua to ryl aP e t r iN e t,oen t r ec ad a Th r e adPo o l yl aP e t r iN e t,e s t o sen l a c e ss onc r e ad o sp a r aev i t a rl l am ad a sen c a s c ad aypod e rt en e runa c c e s od i r e c t oal aP e t r iN e t. Un av e zc r e ad a st od a sl a sin s t an c i a sein i c i a l i z ad a sa c o rd eal o sa r ch iv o s d ec onfi gu r a c i ón ,l a sin s t an c i a sd eTh r e adPo o lc om i en z anac o r r enenp a r a l e l oe j e cu t and ol o sk e rn e l squ ec ompon enl a st a r e a sd e la l g o r i tm o .C ad a Th r e adPo o l en t r aene lc i c l od ee j e cu c i ón m i en t r a sl aTPNn od e t e rm in ee l fin a ld e la l g o r i tm o ,in t en t and oe j e cu t a ra l gúnk e rn e l ,s i gu i end oa la l g o r i tm o d eF i g .3 . 1 . E lD i a g r am ad eS e cu en c i ad el aF i g .3 . 4 mu e s t r ae lc i c l od ee j e cu c i ónd e c ad aob j e t oTh r e adPo o l.S ie s t ec ap tu r al aex c lu s i ónmu tu a ,s es o l i c i t aaP e t r i N e te lc on jun t od et a r e a sh ab i l i t ad a s .E lob j e t oE va lua to ru s ae s t er e su l t ad o ys e l e c c i on al am á sap r op i ad aae j e cu t a rp a r ae lTh r e adPo o l encu e s t i ón ,o n in gun a ,s ie lc r i t e r i od e s c a r t at od a sl a sh ab i l i t ad a s .L as e l e c c i óne sh e ch aa n iv e ld er e f e r en c i a senl aTPN ,po rl oqu e ,e ln omb r eyp a r ám e t r o sd e lk e rn e l 4 4 ae j e cu t a r ,n e c e s i t ans e rd e c od ifi c ad o s ,l oqu eimp l i c al l am a ral a sfun c i on e s τp a r aob t en e rl at a r e aqu er ep r e s en t al aT r an s i c i óne l e g id a ,γip a r aob t en e r e lk e rn e le sp e c ifi c od e lp r o c e s ad o rqu ee j e cu t al at a r e a ,yδp a r aob t en e rl o s b l oqu e sd ed a t o su s ad o spo re lk e rn e l . Lu e g oqu el at a r e as e l e c c i on ad ae sd e c od ifi c ad ayt od o sl o se l em en t o s p a r ac o r r e re lk e rn e lr e sp e c t iv oe s t ánd i spon ib l e s ,e lV e c t o rd eM a r c ad oM e sa c tu a l i z ad oab s o rb i end ol o sto k en sd el a sP l a z a sd een t r ad ad el at a r e a ,y l aex c lu s i óns el ib e r a .E lk e rn e le se j e cu t ad opo re lTh r e adPo o l,qu i ent i en e l ar e spon s ab i l id add e ls e gund on iv e ld ep a r a l e l i sm oan id ad o .Lu e g od efin a l i z ad al ae j e cu c i ón ,sur e su l t ad op e rm i t ea c tu a l i z a rl o sd a t o sob t en id o s ,yl o s to k en ss onin y e c t ad o senl aP e t r iN e tpo rm ed i od el ar en o v a c i ónd e lV e c t o r d eM a r c ad oM enl a spo s i c i on e squ er ep r e s en t anl a sP l a z a sd eS a l id ad el a t a r e ar e a l i z ad a ,fin a l i z and oe lc i c l o .Ene lc a s oenqu ee lob j e t oE va lua to rn o s e l e c c i on en in gun at a r e a ,ol aex c lu s i ónmu tu an os e ac ap tu r ad a ,e lP r o c e s so r en t r aenunt i empod ee sp e r ad ein a c t iv id ad ,yvu e lv ea lp r in c ip i od el a e j e cu c i ón . 3 .3 Imp l em en ta c iónd e l Mod e lo P a r aimp l em en t a re ld i s eñ o ,fu ed e s a r r o l l ad ounf r am ewo r kc onl ap r em i s a d es e rf á c i lm en t ec onfi gu r ab l ep a r aunamp l i onúm e r od ec a s o s ,n os o l opo r l af o rm aye lnúm e r od ed iv i s i on e sd ed a t o s ,s in ot amb i énpo re lha r dwa r e p a r a l e l oau s a rp a r ae j e cu t a re la l g o r i tm o . E ld e s a r r o l l od e lf r am ewo r kd e lPEMfu eh e ch ou s and oe ll en gu a j ed e p r o g r am a c i ónF o r t r an2 0 0 3 .L as e l e c c i ónd e ll en gu a j es eb a s óend o sf a c t o r e s . P r im e r o ,c om ol o sa l g o r i tm o sc onl o scu a l e ss er e a l i z a r onl o sp ru eb a sd e lm o d e l os ed e s c ompon enensub t a r e a squ es er e su e lv enc onl l am ad a saru t in a sd e l ab ib l i o t e c aBLAS ,C /C++oF o r t r ans onl o sl en gu a j e sind i c ad o sp a r asu p r o g r am a c i ón .L ae l e c c i ónd eF o r t r ans ed eb i óa ls e gund of a c t o r :e s t el en gu a j e t i en eun m an e j od ed a t o sm a t r i c i a l e sm á ss imp l equ ee ld eC++ . Ad em á s , l ae l e c c i ónpo rl av e r s i ón2 0 0 3s ed eb eal ac ob e r tu r ad efun c i on a l id ad e s d eo r i en t a c i ónaob j e t o squ ee s t av e r s i ónt r a eenc omp a r a c i ónc onv e r s i on e s an t e r i o r e s .E s t a sex t en s i on e sa lF o r t r ans ond eg r ana yud aal ah o r ad ed e s a r r o l l a rl aimp l em en t a c i ónd el ac l a s e sd efin id a senl ae t ap ad ed i s eñ o .C om o n o t ad el aimp l em en t a c i ón ,t od a sl a sc l a s e sc od ifi c ad a st i en enun ar e l a c i ón1 a1c onl a sr e sp e c t iv a sd e ld i s eñ o . E la l c an c ed e lf r am ewo r ks el im i t aac ompu t ad o r a s mu l t ip r o c e s ad o rd e 4 5 P a rP r o g r P e t r iN e t D a t aP oo l B ank P r o c e s s o r Th rP oo l Ev a lu a t o r r e ad c on f ( ) c r e a t epn ( ) c r e a t edp ( ) c r e a t eb a ( ) c r e a t ep r ( ) c r e a t e tp ( ) c r e a t e ev ( ) b ind ev (pn ) b indp r ( tp , ev ,b a ) b ind tp (p r ,pn ) F i gu r e3 . 3 :D i a g r am ad eS e cu en c i ad e lp r o c e s od ein i c i a l i z a c i ónd e lh i l op r in c ip a ld ee j e cu c i ón . m em o r i ac omp a r t id a .D eb id oae s t o ,e lp a r a l e l i sm od e lc on jun t od eob j e t o sP r o c e s so r sd efin id o senl af a s ed ed i s eñ o ,s onimp l em en t ad o su t i l i z and o l ad i r e c t iv a sd ec omp i l ad o rqu eimp l em en t ane lm od e l o Op enMP[B o a ] .E l c omp i l ad o ru t i l i z ad op a r ag en e r a re lp r o g r am ae j e cu t ab l ed eb eimp l em en t a r l ad efin i c i ónd ee j e cu c i ónd eh i l o san id ad o sOp enMPp a r apod e rcump l i rc on e ld ob l en iv e ld ep a r a l e l i sm od e ld i s eñ o :e lc on jun t od eP r o c e s so r s enun p r im e rn iv e lye ld eh i l o sin t e rn o sd ec ad aP r o c e s so r,auns e gund on iv e l . Ad em á s ,e lc omp i l ad o rd eb es a t i s f a c e rl afun c i on a l id add eafin id add el o s p r o c e s ad o r e smu l t i c o r e,p a r apod e ra c ep t a r l ad efin i c i ónd eafin id add e lob j e t o 4 6 Th rP oo l P e t r iN e t P r o c e s s o r Ev a lu a t o r D a t aP oo l i s_ end ( ) boo l e an n o tfin i sh ed l o c k ( ) boo l e an s e l e c t i on l o c k ed s e l e c t_ t a sk ( ) s e l e c t ( ) t a sk_ s e l e c t ed t a sk_ s e l e c t ed d e c od e_ t a sk ( ) k e rn e l_p a r am s ab s o rv e_ t ok s ( ) un l o c k ( ) ex e cu t i on t a sks e l e c t ed g e t_d a t a_b l o c k s ( t a sk_ s e l e c t ed ) d a t a_b l o c k s ex e cu t e (k e rn e l ,d a t a_b l ) in j e c t_ t ok s ( ) F i gu r e3 . 4 :D i a g r am ad eS e cu en c i ad eunh i l oene j e cu c i ón . 4 7 Th r e adPo o l,l oqu ep e rm i t eimp l em en t a rl o c a l id ade sp a c i a lenl ae j e cu c i ónd e l o sk e rn e l s . L aa s o c i a c i ónd eh i l o send o sn iv e l e sp e rm i t ee j e cu t a rl o sp r o g r am a sp a r a l e l o sena rqu i t e c tu r a sd ep r o c e s ad o r e sh e t e r o g én e o s ,c om ol oe s ,po re j emp l o , un am áqu in ah e t e r o g én e ac ompu e s t apo rv a r i o snú c l e o senunequ ipo mu l t i p r o c e s ad o rs im é t r i c o(SMP )ypo rp l a c a sc op r o c e s ad o r a s ,c om ol a sGPGPU , l a sX e onPh i ,uo t r a ss im i l a r e s .Ene f e c t o ,c om oc ad aob j e t oP r o c e s so rpu ed e s e rc onfi gu r ad oind iv idu a lm en t e ,s epu ed ed efin i rp a r ac ad aun od ee s t o s ,su s p a r ám e t r o sd ee j e cu c i ón .S i gu i end oe le j emp l o ,b a s t ac onin c lu i r(l in k )ene l e j e cu t ab l e ,l o sk e rn e l sae j e cu t a rene lc op r o c e s ad o r ,yl a sb ib l i o t e c a sn e c e s a r i a s .D i ch oent é rm in o sd e lPEM ,en l a z a re lv a l o rp e r t in en t ed el afun c i ón γi. A s í ,e sm ín im oe le s fu e r z op a r au t i l i z a rm áqu in a sc onp r o c e s ad o r e sh e t e r o g én e o s .E lu s od ee s t o sc op r o c e s ad o r e spu ed es e rc on jun t oal o snú c l e o s d e lSMP ,oc om oún i c ot ipod ep r o c e s ad o rau t i l i z a r . P o ro t r ol ad o ,e lf r am ewo r ku s aunc on jun t od ea r ch iv o sc on m a r c a s t ipo XMLp a r ac onfi gu r a rl o sp a r ám e t r o s .E s t a sm a r c a sind i c anl o sv a l o r e s d ec ad ap a r ám e t r o .P o re j emp l o ,l ad efin i c i ónd e lv a l o rd el afun c i ónγid e c ad aP r o c e s so r,e sd e c i r ,e ln omb r ed el aru t in aac o r r e rp a r ac ad at a r e a , e sd e t e rm in ad aene la r ch iv oqu ec on t i en el a sm a r c a syl o sv a l o r e sd ee s t a a s o c i a c i ón .E ln omb r ed e la r ch iv od ec onfi gu r a c i óne sp a s ad oc om oa r gum en t o d ee j e cu c i óna lf r am ewo r k ,po rl oqu equ ed ac onfi gu r ad oenf o rm as imp l e , s e gúns e al am áqu in ap a r a l e l aau t i l i z a r .L o sd e t a l l e ss ob r ee lc on t en id od e l o sa r ch iv o sd ec onfi gu r a c i óns ep r e s en t anenl as e c c i ónp r ó x im a . 3 .4 E lu so d e l mod e lo PEM pa rae lp rog ra mado r E lm od e l oPEMo t o r g aun m od e l od ee j e cu c i ónd ep r o g r am a sp a r a l e l o squ e a yud aa lp r o g r am ad o ren mu ch o spun t o sd el at a r e ad ec od ifi c a c i ónp a r a l e l a . E s t as e c c i óne sd e s t in ad aad e s c r ib i rl as e r i ed ep a s o squ ee lp r o g r am ad o r d eb ec omp l e t a r ,afin e sd ee j e cu t a runp r o g r am ap a r a l e l oc onPEM ,yr e s a l t a r su sv en t a j a s . E lm od e l os eb a s aenl ar ep r e s en t a c i ónd e la l g o r i tm oenun aCPN .En t on c e s ,e lp r im e rp a s oar e a l i z a re san a l i z a re la l g o r i tm oae j e cu t a r ,yr e a l i z a r l a sd efin i c i on e sd el ad iv i s i ónd ed a t o syt a r e a s ,c om oencu a lqu i e rp r o g r am a p a r a l e l o .E s t oe sc ru c i a lene ld e s a r r o l l od eunp r o g r am ap a r a l e l o ,p e r oen e s t ec a s o ,aún m á s .EnPEM ,l ar ep r e s en t a c i ónd e la l g o r i tm oenun aR ed 4 8 d eP e t r is eb a s aenl a sr e l a c i on e sen t r el a st a r e a sc onl a sT r an s i c i on e s ,yl o s b l oqu e sd ed a t o sc onl a sP l a z a s ,po rl oqu e ,l ad efin i c i ónd el a st a r e a syl a d iv i s i ónd ed a t o st i en enunimp a c t o muyfu e r t eene ld i s eñ od el aCPN . Enr e l a c i ónal ad iv i s i ónd ed a t o s ,l af o rm aqu ee s t at om eimp a c t aene l d i s eñ od el aCPN ,p e r on oe lnúm e r od esu sd iv i s i on e s .L af o rm aimp a c t aene l o rd end ee j e cu c i ónd el a st a r e a s ,ypo rl ot an t o ,enl ad ep end en c i aen t r ee l l a s . P o ro t r ol ad o ,e lnúm e r od ed iv i s i on e senqu ee sd iv id id oe lc on jun t od ed a t o s , p a r aun af o rm ad ad a ,e sin t r odu c id oc om ounp a r ám e t r od ed om in i oenl a CPN .P o re j emp l o ,ene la l g o r i tm od e mu l t ip l i c a c i ónd em a t r i c e s ,l ad iv i s i ón d el a sm a t r i c e senb l oqu e scu ad r ad o sp r odu c eun as e cu en c i ad i f e r en t ed e t a r e a squ el ad iv i s i ónpo rb and a sh o r i z on t a l e sov e r t i c a l e s .L af o rm aye l núm e r od ed iv i s i on e sd e t e rm in ae ld om in i od ec ad aP l a z aenl aCPNfin a l . Enr e l a c i ónc onl ad iv i s i ónd et a r e a s ,e lnúm e r od et a r e a sd efin ee lnúm e r o d eT r an s i c i on e sd el aCPN ,p e r oe lnúm e r od er ep e t i c i on e senqu ec ad at a r e a e se j e cu t ad a ,d ep end ed el ad iv i s i ónd ed a t o s .Un av e zqu eamb a sd iv i s i on e s s ond efin id a s ,d ed a t o syd et a r e a s ,l aR edd eP e t r ipu ed es e rc on s t ru id a yp r ob ad ap a r ag a r an t i z a rl ac o r r e c t i tudd esur ep r e s en t a c i ón .L a sp ru eb a s pu ed ens e rh e ch a sc oncu a lqu i e rh e r r am i en t aqu ep e rm i t am od e l a run aCPN , c om os e re lp aqu e t eSNAKES[P om ] . E ls e gund op a s oe s ,un av e zd efin id al aCPN ,d e sp l e g a r l aenun aTPN .E l p r odu c t od ee s t ep a s od eb es e runa r ch iv oqu ec on t i en el aTPNd e sp l e g ad a enn o t a c i ón m a t r i c i a l .E la r ch iv oob t en id os e r áu s ad oc om op a r ám e t r oenl a e j e cu c i ónd e lf r am ewo r k .S ea c on s e j ae s c r ib i runp equ eñ os c r ip tqu eg en e r e e s t ea r ch iv ot om and oencu en t ae lnúm e r od ed iv i s i on e sc om op a r ám e t r od e e j e cu c i ón .E ls c r ip td eb er e sp e t a rl o sd om in i o sd efin id o sp a r ac ad aP l a z aenl a CPNyg en e r a rt od a sl a sc omb in a c i on e sd ec o l o r e squ eh ab i l i t anl ar e sp e c t iv a T r an s i c i ón ,s i gu i end oe lp r o c e s od ed e sp l e g ad od efin id op r ev i am en t eenl a s e c c i ón2 . 4 . E la r ch iv oqu ec on t i en el aTPNt amb i énd eb et en e rr e f e r en c i a sal o sb l o qu e sd ed a t o squ er ep r e s en t ac ad aP l a z ad el aTPNye ln omb r ed el at a r e a qu er ep r e s en t ac ad aT r an s i c i ón .E s t ain f o rm a c i óne su s ad aent i empod ee j e cu c i ónp a r ac o r r e re lk e rn e lap r op i ad o .T amb i énd eb ec on t en e re lV e c t o rd e M a r c ad oensue s t ad oIn i c i a lye lV e c t o rd eM a r c ad ofin a l . Lu e g od equ el ar edd e sp l e g ad ae sin c lu id aene la r ch iv o ,s ed eb end efin i r o t r o sp a r ám e t r o sd ee j e cu c i ón .D eb end efin i r s ec ad aun od el o sob j e t o sP r o c e s so r ,ind i c and ol ar e l a c i ónen t r el a st a r e a sd e la l g o r i tm oyl o sk e rn e l sa e j e cu t a rpo rc ad aP r o c e s so r,ysua s o c i a c i ónc onl o sr e sp e c t iv o sob j e t o sE va l ua to r , Ban kyop c i on a lm en t el aafin id adc onl o snú c l e o sd e lSMP ,d es e r 4 9 n e c e s a r i o .T amb i énd eb ein f o rm a r s ee lnúm e r od em a t r i c e su s ad a senl o s c ómpu t o sye lnúm e r od esu sd iv i s i on e senfi l a syc o lumn a s . S o l or e s t aun at a r e an e c e s a r i ap a r ah a c e r .E sg en e r a re lp r o g r am ae j e cu t ab l een l a z and o( l in k in g )e lf r am ewo r kc onl o sa r ch iv o squ ec on t i en enl o s k e rn e l sn e c e s a r i o sp a r ac o r r e r .Enr e sum en ,e s t ae sl aún i c ap a r t equ en e c e s i t a s e rc od ifi c ad apo rp a r t ed e lp r o g r am ad o r . C om ofu ed i ch oan t e r i o rm en t e ,e lm od e l oPEMf a c i l i t ae lp r o c e s od eg en e r a c i ónd ep r o g r am a sp a r a l e l o s .C ons o l oh a c e re lm od e l od e la l g o r i tm oenl a CPN , mu ch o sd el o sp r ob l em a sd el ap r o g r am a c i ónp a r a l e l as onr e su e l t o s : e lc on t r o ld el ad ep end en c i ad ed a t o s ,l ab a r r e r a s ,l o sc i c l o sp a r a l e l o s ,l a c omun i c a c i ónen t r ep r o c e s o s ,yo t r o se l em en t o sp r op i o sd el ap r o g r am a c i ón p a r a l e l a ,s one l im in ad o sd e sd ee lpun t od ev i s t ad e lp r o g r am ad o r . Ad em á s , e le j e cu t ab l ee sa s ín c r on o ,l ocu a le sunp a s oimpo r t an t eh a c i al aob t en c i ón d ea l t o sr end im i en t o sd ee j e cu c i ón . O t r af a c i l id adimpo r t an t ed e lm od e l o PEMe sl aad ap t ab i l id adaun a mú l t ip l eg r anu l a r id adenl ap a r t i c i ónd ed a t o s .L ag r anu l a r id add el ad iv i s i ón n on e c e s i t as e rún i c a ,pud i end oex i s t i rv a r i a sd iv i s i on e ss imu l t án e a sd el o s d a t o s .C ad aP r o c e s so re l i g ee lb l oqu ed ed a t o sm á sp e r t in en t ea lk e rn e la e j e cu t a r .E lp r o g r am ad o rd eb es e rcu id ad o s oc onl ar ep r e s en t a c i ónd ee s t e h e ch oenl o sd om in i o sd el aCPN ,p a r aqu equ ed eg a r an t i z ad al ac omp l e t i tud yl aex a c t i tudd e la l g o r i tm o . Enr e sum en ,e ld i s eñ od e l PEMp e rm i t es e rad ap t ab l eg r a c i a sa lu s o d ea r ch iv o sd ec onfi gu r a c i ón .E s t o sc on t i en enl a sM a t r i c e sd eIn c id en c i aqu e r ep r e s en t ana la l g o r i tm o ,l o sV e c t o r e sd eM a r c ad o ,e lnúm e r oyt ipod ep r o c e s ad o r e s ,l ar e l a c i ónen t r eT r an s i c i on e syt a r e a syen t r eP l a z a syb l oqu e sd e d a t o s ,ad em á sd el ar e f e r en c i aal o sk e rn e l sae j e cu t a r .L aad ap t ab i l id ad p e rm i t eh a c e rc amb i o s : •enl o sa l g o r i tm o spo rm ed i od el a sM a t r i c e sd eIn c id en c i a . •enl ap a r t i c i ónd ed a t o spo rm ed i od el ar e l a c i ónen t r eP l a z a syb l oqu e s d ed a t o s . •ene lnúm e r od ep r o c e s ad o r e sac o r r e renp a r a l e l opo rm ed i od esu s r e sp e c t iv a sd efin i c i on e s . •enl aa rqu i t e c tu r ain t e rn ad ec ad aP r o c e s so rpo rm ed i od el o sp a r ám e t r o sd e lTh r e adp o o l. •ene lt ipod ep r o c e s ad o rpo rm ed i od el o sk e rn e l sr e l a c i on ad o s . 5 0 •enl aob t en c i ónd em e j o r e sr end im i en t o spo rm ed i od ea ju s t ed el a fun c i ónd eev a lu a c i ónd e lob j e t oE va lua to r. S er e s a l t aqu ee lm od e l op r opu e s t ocub r eunamp l i oe sp e c t r oene ld e s a r r o l l od eunp r o g r am ap a r a l e l o ,qu ev ad e sd ee ld i s eñ od e la l g o r i tm op a r a l e l o h a s t asue j e cu c i ón ,n os o l op a r auna l g o r i tm oo m áqu in ap a r t i cu l a r ,s in o p a r aung r annúm e r od ea l t e rn a t iv a senl ad o sc oo rd en ad a squ ec ompon en un ae j e cu c i ónp a r a l e l a :a l g o r i tm oy m áqu in a .M od e l and oe la l g o r i tm oc on un a CPNc om ofu ed e s c r ip t oene lc ap í tu l oan t e r i o r ,sue j e cu c i ónp a r a l e l a r equ i e r epo c oe s fu e r z od ep r o g r am a c i ónyad ap t a c i ónal am áqu in ad ond es e e j e cu t ee lp r o g r am a . 3 .5 T raba jo sr e la c ionado s Enc ap í tu l oan t e r i o ryenl a ss e c c i on e sp r ev i a sfu ed e s c r ip t oe lm od e l oPEM p r e s en t ad oene s t et r ab a j o . Ac on t inu a c i óns ep r e s en t anl o st r ab a j o sr e l a c i on ad o sa ld e s a r r o l l ad oaqu í . C one lsu r g im i en t od el o s Mu l t ip r o c e s ad o r e sS im é t r i c o s(SMP )op r o c e s ad o r e smu l t i c o r e enl aú l t im ad é c ad a ,s epopu l a r i z óe lc on c ep t od ep a r a l e l i sm oan iv e ld eh i l o( Th r e ad L e v e l Pa r a l l e l i sm - TLP ) ,qu es een f o c a ene lp r ob l em ad el aob t en c i ónd er end im i en t o sa c ep t ab l e sene s t o sp r o c e s ad o r e s .L a sL ap a c kW o r k in gNo t e s(LAWN )s onun ac o l e c c i ónd ed o cum en t o sytu t o r i a l e ss ob r el a sru t in a sm á su su a l e sd e lá l g eb r al in e a lysuimp l e m en t a c i ónc ompu t a c i on a lefi c i en t e .Enl aLAWN1 9 1[BLKD 0 7 ] ,s esu g i e r e qu ep a r as o lu c i on a re lp r ob l em ad el ae s c a l ab i l id adenung r annúm e r od e h i l o s(th r e ad s )enunSMP ,l o sa l g o r i tm o sd eb enpo s e e rd o sp r op i ed ad e sp r in c ip a l e s :g r anu l a r id adfin ays e ra s ín c r on o s .E s t et r ab a j os eb a s aene lú l t im o c on c ep t o ,d ad al ag r anp é rd id ad er end im i en t oqu ee ls in c r on i sm oimpon ea l TLPcu and ot r ab a j as ob r eunnúm e r oimpo r t an t ed eh i l o s . C om ounp r o g r am ap a r a l e l osu e l et en e rm á st a r e a sh ab i l i t ad a squ ep r o c e s ad o r e sd i spon ib l e s ,e spo s ib l eh a c e rd i f e r en t e sc omb in a c i on e sd et a r e a sp a r a d efin i rl ap l an ifi c a c i ónd el ae j e cu c i ónp a r a l e l a .L o sp l an ifi c ad o r e se s t á t i c o s s onaqu e l l o squ ed efin enl ap l an ifi c a c i ónan t e sd ee j e cu t a re la l g o r i tm o .E j em p l o sd ee s t o ss one ll e f tlo o k in g(LL )ye lr i gh tlo o k in g(RL )d el o sa l g o r i tm o s d ef a c t o r i z a c i ónd em a t r i c e s ,qu ed ifi e r enenl ap r i o r id add el aa c tu a l i z a c i ón d el o sp an e l e sd el ai zqu i e rd aod el ad e r e ch a[KD 0 6 , HLYD 1 1 ] . Amb a se s t r a t e g i a sd ep l an ifi c a c i óns onexpu e s t a senl a sF i g .3 . 5y3 . 6p a r ae lc a s od e l 5 1 1do step=1 :b l_nu 2 do i=1 :s tep −1 3 syrk s tep,i 4 end 5 potr step 6 do j= step+1 :b l_nu 7 do k=1 :s tep−1 8 g emms tep,k ,j,k 9 end 1 0 t r smj,step 1 1 end 1 2end 1do step=1 :b l_nu 2 potr step 3 do i= step+1 :b l_nu 4 t r smi,step 5 syrki,step 6 end 7 do j= step+1 :b l_nu −1 8 do k= j+1 :b l_nu 9 g emmj,s tep,k ,step 1 0 end 1 1 end 1 2end F i gu r e3 . 5 :A l g o r i tm oi zqu i e rd o (LL )p a r aCh o l e sky F i gu r e3 . 6 :A l g o r i tm od e r e ch o (RL )p a r aCh o l e sky a l g o r i tm od ef a c t o r i z a c i ónd eCh o l e sky ,yt i en enenc omúnl as in c r on i z a c i ón b a s ad aene lm od e l ofo r k jo in . O t r at é cn i c ac on o c id ad ep l an ifi c a c i óne s t á t i c ae sl ad elo o kah e ad .S im i l a r aLLy RL ,s eb a s aenqu eunh i l or e a l i z al at a r e ad ef a c t o r i z a c i ónd eun b l oqu em i en t r a senl o sr e s t an t e sh i l o ss er e a l i z al aa c tu a l i z a c i ónd el o sb l oqu e s in t e rv in i en t e senl a se t ap a sp r ev i a sd ep r o c e s am i en t o .F u eob s e rv ad oqu eLL y RLs onpun t o sex t r em o sene le sp e c t r od epo s ib i l id ad e sd es e l e c c i ónd e t a r e a sh ab i l i t ad a s ,s i end oambo sv e r s i on e sp a r am e t r i z ad a sd e llo o kah e aden e lc am in od ei rd eun apun t aal ao t r ad e le sp e c t r o(d eLLh a c i aRL ) [KD 0 6 ] . T od a sl a sa l t e rn a t iv a sg en e r anpun t o sd ein a c t iv id adenl ae j e cu c i ónp a r a l e l a d ad al an a tu r a l e z ae s t á t i c ad e lp l an ifi c ad o r . L ag r anu l a r id adfin aimp a c t aene lnúm e r od et a r e a sae j e cu t a r ,yam a y o r núm e r o ,m á sc omp l e j oe ssuadm in i s t r a c i ón .Enl am i sm aLAWN1 9 1r e f e r id a an t e r i o rm en t e[BLKD 0 7 ]s esu g i e r ee lu s od eG r a f oD i r i g id oA c í c l i c o s( D i r e c t e dA c y c l i cG r aph s- DAG )p a r am od e l a ra l g o r i tm o s ,d ond el o sv é r t i c e s r ep r e s en t anl a st a r e a syl a sa r i s t a sr ep r e s en t anl ad ep end en c i a sen t r ee l l a s . E lg r a f oe sc on o c id ot amb i énc om oG r a f od eD ep end en c i a s .L ae j e cu c i ón a s ín c r on ad e la l g o r i tm op a r a l e l oe sa yud ad apo re lu s od el o sDAGp a r ac on t r o l a rl ad ep end en c i ad et a r e a s .Un av e zd efin id oe lDAG ,e su t i l i z ad opo re l p l an ifi c ad o rd e la l g o r i tm op a r as e l e c c i on a rl ap r ó x im at a r e aae j e cu t a r . L aLAWN1 9 1t amb i énd e s c r ib ee lc on c ep t od e“C am in oC r í t i c o ”ene l G r a f od eD ep end en c i a sc om oe lc am in oqu ec on e c t al o sn od o squ et i en en e lm a y o rnúm e r od ea r i s t a ss a l i en t e s .E lp l an ifi c ad o rpu ed ed a rp r i o r id ad al a st a r e a squ ee s t ánene s t ec am in op a r am e j o r a re lr end im i en t o .E s t a 5 2 m i sm ae s t r a t e g i ae simp l em en t ad apo runob j e t oE va lua to ru s ad oenl o s exp e r im en t o sd e lp r ó x im oc ap í tu l o . L o sa l g o r i tm o sb a s ad o sent i l e sem e r g enc om oun as o lu c i óna lp r ob l em a d e lb a l an c ed ec a r g ap a r aa l g o r i tm o sd eá l g eb r al in e a ld en s aenequ ipo sSMP [BLKD 0 7 ] .E s t ac l a s ed ea l g o r i tm o sh anev o lu c i on ad od e sd el o sb a s ad o sen b l oqu e sc o lumn aofi l ah a c i al o sb l oqu e scu ad r ad o s(t i l e s )d ed a t o s .L o sa l g o r i tm o sb a s ad o sent i l e sp r e s en t an ,c om ot amb i én mu ch o so t r o sa l g o r i tm o s d el ab ib l i o t e c aLAPACK ,d o sp a s o sfund am en t a l e s :l af a c t o r i z a c i ónd eun b l oqu eyl aa c tu a l i z a c i ónd el o sb l oqu e squ ef o rm anl asubm a t r i zin t e rv in i en t e enl aop e r a c i ón[BLKD 0 7 ] . S ed e s t a c aqu el aLAWN1 9 1h as id oun afu en t eimpo r t an t ed eid e a s p a r ae s t at e s i s .S inemb a r g o ,c a r e c ed eexp l i c a c i on e ss ob r ec óm oc on s t ru i r e lG r a f od eD ep end en c i a ,yd ec om ou s a r l oent i empod ee j e cu c i ón ,s i end o ambo st em a sd er e s o lu c i ónc omp l e j a . L o sp l an ifi c ad o r e sd in ám i c o ss onin t r odu c id o sc om om e j o r aal o se s t á t i c o s , y aqu es e l e c c i on anl a st a r e a sent i empod ee j e cu c i óns e gúnl ad i spon ib i l id ad d ep r o c e s ad o r e sl ib r e syd et a r e a sh ab i l i t ad a s .E s t et ipod ep l an ifi c ad o r e ss e o r i en t aap r ev en i re lsu r g im i en t od epun t o sd ein a c t iv id adc omun e senp l an ifi c ad o r e se s t á t i c o s .S inemb a r g o ,s onc omp l e j o syp r o v o c anun as ob r e c a r g a enl ae j e cu c i ónd e la l g o r i tm o[HLYD 1 1 ] . L ain v e s t i g a c i ónd eH o g gn od emu e s t r av en t a j a ss i gn ifi c a t iv a sene lu s o d ep l an ifi c ad o r e sd in ám i c o senlu g a rd ee s t á t i c o s[H o g 0 8 ] .E ls eb a s aene l m od e l ad oc onDAGd e l o sa l g o r i tm o syene lu s od ee s t o sg r a f o sp a r ae lc on t r o l d el ae j e cu c i ón .E lc on t r o ld el ac on cu r r en c i ayl aimp l em en t a c i ónd e lDAG g en e r anun as ob r e c a r g aqu ep a r e c enab s o rb e rl a sm e j o r a sene lr end im i en t o qu ee lp l an ifi c ad o rd in ám i c og en e r a .L o sexp e r im en t o sene lc ap í tu l os i gu i en t e d emu e s t r anqu ee s t on oe sn e c e s a r i am en t ec i e r t o . En l am i sm a l ín e ad e l o sp l an ifi c ad o r e sd in ám i c o s , l aLAWN2 4 3 [HLYD 1 1 ] p r e s en t ae lu s od eunp a r ám e t r od el o c a l id adp a r aa yud a ra lp l an ifi c ad o ra s e l e c c i on a rd in ám i c am en t el at a r e aaa s i gn a ra lp r o c e s ad o r ,a c o rd eal o sd a t o s p r ev i am en t eu t i l i z ad o s .L a sm e j o r í a senl ae j e cu c i ónp a r a l e l ad eb id oal al o c a l id add ed a t o sd ep end ed e lt ipod ea l g o r i tm op a r a l e l o ,s i ,po re j emp l o , s ond e lt ipoLLoRLv i s t oan t e s[KD 0 6 , HLYD 1 1 ] .T amb i énd ep end end e l t am añ od el av en t an ad e l DAGr e s id en t een m em o r i ayd e lnúm e r od et i l e s enqu el am a t r i zs e ad iv id id a . E lp r o y e c t oPLASMAe sunp r o y e c t od e s a r r o l l ad opo rl aUn iv e r s id add e + T enn e s s e e[ tU oTb , ADD 0 9 ]qu et i en ee lob j e t od eop t im i z a rru t in a sd e l 5 3 á l g eb r al in e a ld en s ae j e cu t ad a ss ob r ea rqu i t e c tu r a smu l t i c o r e.S eb a s aend o s c on c ep t o sc en t r a l e s ,l o sb l oqu e sd et ipot i l eye lp l an ifi c ad o rd in ám i c o ,enl a m i sm as end ad el a sed i c i on e san t e r i o r e sd eLAWN .E lp r o y e c t os eo r i en t aa m e j o r a re lu s od e lCPU ,ya m e j o r a re lp a r a l e l i sm od el a sv e r s i on e sd eBLAS yLAPACKp r e ex i s t en t e s . P o rm ed i od e lu s od el o sb l oqu e st i l e ,PLASMAev o lu c i on ad el a simp l e m en t a c i on e sp r ev i a sb a s ad a send iv i s i on e sd eb l oqu e sc o lumn aofi l a ,aun a imp l em en t a c i ónb a s ad aenp equ eñ o sb l oqu e scu ad r ad o squ es on m an e j ad o s m á sefi c i en t em en t epo rl am em o r i ac a ch e ,yd efin eun ag r anu l a r id adfin ad e t a r e a s ,l oqu ed e t e rm in al aex i s t en c i ad emu ch a st a r e a squ ed eb enp r o v o c a rl a m e j o r aene lp a r a l e l i sm o .M á st a r e a ssupon enm a y o rd i spon ib i l id add ep r o c e s am i en t oenp a r a l e l od ee s t a s ,ya s ím an t en e rm á sp r o c e s ad o r e sc o r r i end oen p a r a l e l o .Unnúm e r og r and ed et a r e a sd eb es e ro r g an i z ad opo re lp l an ifi c ad o r , e lqu ed e t e rm in al ae j e cu c i ónd et a r e a senf o rm ad in ám i c a ,opu e s t oa lm od e l o d ep l an ifi c a c i ónfo r k jo in . E lp l an ifi c ad o rd ePLASMAs eb a s aenunG r a f od eD ep end en c i a sc om o e lan t e sd e s c r ip t o ,e lcu a le su s ad op a r ad efin i runflu j od ee j e cu c i ón“ fu e r a d eo rd en ”( fu e r ad e lo rd enqu ed efin eune squ em ac om oe lLLoe lRL ) .S in emb a r g o ,e lc r i t e r i op a r al as e l e c c i ónd el a st a r e a sal an z a rn oe sexp l i c ad o ,y s e r í abu en os ab e r ,en t r eo t r a sc o s a s ,c óm or e su e lv ecu and oh a ymu ch a st a r e a s fu e r ad e lc am in oc r í t i c od e lg r a f o .[DFLL 1 1 ] . E lp r o y e c t o MAGMAe so t r op r o y e c t od e s a r r o l l ad oenl aUn iv e r s id add e T enn e s s e e[ tU oT a ] ,s im i l a raPLASMA ,o r i en t ad oal a sc ompu t ad o r a sh e t e r o g én e a smu l t i c o r ec onGPU .Imp l em en t al a sfun c i on a l id ad e sd el ab ib l i o t e c a LAPACKena rqu i t e c tu r a sc om ol ad e s c r ip t a .L ae s t r a t e g i ap r in c ip a ld et r a b a j oe sp r o c e s a rl am a t r i zpo rb l oqu e st i l e syu s a runp l an ifi c ad o rd et a r e a s d in ám i c oyc ondu c id opo rl a sd ep end en c i a s ,l l am and oal o sk e rn e l sap r op i a d o sac ad at ipod ep r o c e s ad o r . L as o lu c i ónd e MAGMAa lp r ob l em ad el am e z c l ad ep r o c e s ad o r e se sd i v id i rl a st a r e a sas e rc ompu t ad a spo rc ad at ipod ep r o c e s ad o r ,h a c i end oqu e l o snú c l e o sd el a CPUt r ab a j ens ob r et a r e a sc omp l e j a sd eg r an ofin oex i s t en t e sene lc am in oc r í t i c od e la l g o r i tm oyl a sGPUt r ab a j and oent a r e a sd e g r an og ru e s ofu e r ad e lc am in oc r í t i c o .Ent é rm in o sg en e r a l e s ,l aCPUu s a r l a p a r at a r e a sr e s o lub l e sc onru t in a sd en iv e l2BLAS ,c om ol af a c t o r i z a c i ónd e b l oqu e s ,yl a GPUp a r at a r e a sc onru t in a sd en iv e l3 ,c om ol aa c tu a l i z a c i ón d eb l oqu e s[TDB 1 0 ,KLFD 1 3 ] . E lp l an ifi c ad o rd et a r e a sd e MAGMAe sd e c l a r ad oc om od in ám i c oy aqu e e sb a s ad oene lp r o y e c t oS t a rPU(d e s c r ip t om á sad e l an t e )p a r al o sk e rn e l s 5 4 d e GPUyb a s ad oen PLASMAp a r al o snú c l e o sd e CPU .E ld in am i sm o m an i f e s t ad oe sp a r c i a l ,y aqu eex i s t eun ad iv i s i óne s t á t i c ad et a r e a sen t r el a s CPUyl a sGPU . Enl om e j o rd enu e s t r oc on o c im i en t o ,t od o sl o sin t en t o sd eunp l an ifi c ad o r d in ám i c os eb a s anene lu s od eDAG ,l o scu a l e ss onbu en o sp a r ar ep r e s en t a r l ae s t ru c tu r ad e la l g o r i tm o ,p e r on ocub r enl ab r e ch aex i s t en t een t r ee lg r a f o yl ad efin i c i ónd el ae j e cu c i ónpo rp a r t ed e lp l an ifi c ad o r . Ambo s ,e j e cu c i ón yp l an ifi c ad o r ,s onimp l em en t ad o senf o rm aad -ho cd ef o rm aap a r en t em en t e s ofi s t i c ad a ,s inun m od e l oexp l í c i t od ee j e cu c i ónp a r a l e l a . O t r afu en t ed et r ab a j o sr e l a c i on ad o ss onl a sR ed e sd eP e t r i .L a sR ed e s d eP e t r ic ont i empoyt empo r i z ad a s(T im eandT im e dP e t r iN e t s)s onun a ev o lu c i ónd el aR edd eP e t r io r i g in a lqu ein c luy ene lt i empoene lp r o c e s o d ed i sp a r od el aT r an s i c i ón .L a sr ed e sc ont i empoin c luy enl an o c i ónd eun in t e rv a l od et i empo[ a ,b] ,a≤0 ,a≤b<∞,a s o c i ad oaun aT r an s i c i ón ,qu e d efin ee lm om en t oenqu ee s t áh ab i l i t ad ap a r as e rd i sp a r ad a .S ie lú l t im o t i empoenqu eun aT r an s i c i ónte s tuv oh ab i l i t ad afu ec ,en t on c e stvu e lv ea qu ed a rh ab i l i t ad aene lin t e rv a l o[ c+a ,c+b ] ,ys in oe sd i sp a r ad aun av e z p a s ad oc+b ,s einh ab i l i t a .E ld i sp a r oens íe sin s t an t án e o[PZ 9 1 ] .E s t et ipo d er ed e sn os onu t i l i z ad a sal ol a r g od ee s t at e s i s . L a sR ed e sd eP e t r it empo r i z ad a st i en enunt i empoa s o c i ad oal aT r an s i c i ónqu ea c tú ac om oe lt i empod e ld i sp a r o ,s i end oe s t e ,e lt i empo ,oin t e rv a l o d et i empo ,qu ed eb et r an s cu r r i ran t e sd equ el o sto k en ss e anin y e c t ad o sa l a sP l a z a sd es a l id a .L a sT r an s i c i on e squ ed anh ab i l i t ad a sinm ed i a t am en t e aqu el a sP l a z a sd een t r ad as a t i s f a g anl a sr e s t r i c c i on e s .L a sr ed e st empo r i z ad a sfu e r ono r i g in a lm en t ed e s a r r o l l ad a sp a r aev a lu a rr end im i en t o s ,m i en t r a squ el a sr ed e sc ont i empo ,p a r am od e l a rp r o t o c o l o sd ec omun i c a c i ón [PZ 9 1 ,W an 9 8 ] . C om ofu ed i ch oenl as e c c i ónp r ev i a ,l a sR ed e sd eP e t r it empo r i z ad a s s onl a sm á sp r ó x im a sa lm od e l oPEMd e s a r r o l l ad oene s t ed o cum en t o .L a d i f e r en c i ap r in c ip a le sl as em án t i c ad e ld i sp a r o .M i en t r a squ ep a r al a sr ed e s t empo r i z ad a sl a sT r an s i c i on e ss ond i sp a r ad a sa lqu ed a rh ab i l i t ad a s ,ene l m od e l oPEM ,e lr e spon s ab l ed e ld i sp a r oe sune l em en t oad i c i on a l ,unob j e t o P r o c e s so rin a c t iv o . L o sS i s t em a sd eEv en t o sD i s c r e t o s(D i s c r e t eE v en tS y s t em - DES )s on s i s t em a sc ondu c id o spo rev en t o s ,e sd e c i r ,s i s t em a scuy oe s t ad od eev o lu c i ón d ep end ec omp l e t am en t ed el ao cu r r en c i ad eunev en t od i s c r e t oa s ín c r on oen e lt i empo[CL 0 8 ] .E lt i empoe st om ad oc om od i s c r e t oypu ed ec au s a rc amb i o s ene ls i s t em aenc i e r t o spun t o s .L o sev en t o ss onn o rm a lm en t ec on s id e r ad o s 5 5 c om oin s t an t án e o sypu ed eng en e r a runc amb i oene le s t ad od e ls i s t em a . Uns i s t em ad ec o l a se suns i s t em ad ond eh a yc i e r t o sr e cu r s o squ eb r ind an s e rv i c i o sys onu t i l i z ad o spo ren t id ad e squ ee sp e r anpo rsuu s o[CL 0 8 ] .E s t o s t i en ent r e sc a r a c t e r í s t i c a sb á s i c a s :l a sen t id ad e soc l i en t e squ ee sp e r anpo run r e cu r s o ,l o sr e cu r s o spo rl o squ es eg en e r al ae sp e r a ,yl ac o l a ,qu er ep r e s en t a l ae sp e r a .D ad oqu el o sr e cu r s o ss onl im i t ad o s ,s ed eb ee s tud i a re lu s oefi c i en t e d ee s t o s ,yl as a t i s f a c c i ónd el o sc l i en t e s .Uns i s t em ad ec o l a sc onl al l e g ad a a s ín c r on ad ec l i en t e se sunc a s op a r t i cu l a rd eDES . Una l g o r i tm op a r a l e l opu ed es e rv i s t oc om oun DES ,d ond el o sev en t o s s onl ad i spon ib i l id ad ,e lin i c i oyl afin a l i z a c i ónd el at a r e a ,qu ec amb i ane l e s t ad od e lp r o c e s am i en t o .T amb i énpu ed es e rv i s t oc om ouns i s t em ad ec o l a s d ond el a st a r e a se sp e r anpo runp r o c e s ad o rqu el a se j e cu t e ,d e r iv and oene l e s tud i od el ap l an ifi c a c i ónd er e cu r s o s . L a sá l g eb r a sd eCPNs onp r e s en t ad a spo rF .P omm e r e auensut e s i sd o c t o r a l[P om 0 9 ] .E lc om i en z asue s tud i oc onl ap r op i ed add ec ompo s i c i ónd e l a sCPNye lflu j od ec on t r o ld el ar ed ,l oqu ep e rm i t ed efin i rR ed e sd eP e t r i c onex c ep c i on e seh i l o sd ee j e cu c i ón .L a sá l g eb r a se s t áno r i en t ad a sam od e l a r l ae j e cu c i ónd el ar ed ,l oqu em o t iv al ain c lu s i ónd e lflu j od ec on t r o lene l m od e l o .E s t et ipod eR ed e sd eP e t r it i en ec om oob j e t iv ol av e r ifi c a c i ónd e l m od e l om á squ esuu s op a r al ae j e cu c i ónr e a ld eunp r ob l em a . Un ad i f e r en c i ac l a v ec one lm od e l oPEM ,e squ eene s t et r ab a j oe lc on t r o l d e la l g o r i tm on oe sin c lu id oene lm od e l od el aR edd eP e t r i .L o sp r o c e s ad o r e s , om áqu in a sent é rm in o sd el at e o r í ag en e r a ld el ap l an ifi c a c i ón( s ch e du l in g th e o r y )[RV 0 9 ] ,s onun ap a r t es ep a r ad aeind ep end i en t ed el aR edd eP e t r i yn os el o sin c luy ep a r an ad aenl aCPNg en e r ad a .L a sR ed e sd eP e t r is on u s ad a sex c lu s iv am en t ep a r am od e l a re la l g o r i tm oind ep end i en t em en t ed esu e j e cu c i ón ,yn ad ar e f e r id oa lc on t r o ld el ae j e cu c i óne sin c lu id oene lm od e l o d e la l g o r i tm o . Unfund am en t op a r an oin c lu i rl o sp r o c e s ad o r e sene lm od e l od el aR ed d eP e t r ie squ eh a yunnúm e r o muyg r and ed ep r o c e s ad o r e syd epo s ib l e s m áqu in a sp a r a l e l a squ epu ed anc o r r e runa l g o r i tm o .En t on c e sc ad am áqu in a n e c e s i t a r í ad eun m od e l od i f e r en t ep a r ar ep r e s en t a rsuha r dwa r e,l oqu ee s unin c on v en i en t eg r a v ep a r aun m od e l og en e r a l .T en i end oal o sp r o c e s ad o r e s c om ounp a r ám e t r od e lf r am ewo r kqu eimp l em en t aPEM ,e sc l a r am en t em á s s imp l ec onfi gu r a rs o l oe s t epun t od ec amb i oyn ot od oe lm od e l o . N oin c lu i re lc on t r o ld en t r od el aCPNe sunc r i t e r i oqu es eb a s aend i s t in gu i re lm od e l od esuimp l em en t a c i ón .D el oc on t r a r i o ,s e gúnc amb i ee l 5 6 núm e r ouh om o g en e id add el o sp r o c e s ad o r e squ ee j e cu t ane la l g o r i tm o ,e l m od e l oc amb i a r á .S il ac ompu t ad o r ap a r a l e l ad i spon ed e np r o c e s ad o r e sh o m o g én e o s ,ye lc on t r o ld el ae j e cu c i óne sin c lu id oene lm od e l oTPN ,unc am b i oene lnúm e r od ep r o c e s ad o r e sau s a r ,po rcu a lqu i e rm o t iv oqu es e a ,c om o pu ed es e run ae s c a l ab i l id adpob r e ,p r odu c i r áun m od e l o TPNd i f e r en t e ,l o qu ee sin ad e cu ad op a r ae lp r o g r am ad o r .E s t e ,po rp r a c t i c id adyp a r aev i t a rl a r e g en e r a c i ónd e lm od e l oan t ec ad ac amb i oqu epu ed asu r g i r ,d eb e r í ag en e r a r un as e r i ed em od e l o sTPNa l t e rn a t iv o sc ond i f e r en t enúm e r od ep r o c e s ad o r e s ye l e g i re lm od e l oqu ec o in c id ac onl o sp r o c e s ad o r e sau t i l i z a r . Eno t r oc a s o ,yaúnc on s e rv and ofi j oe lnúm e r od ep r o c e s ad o r e sau t i l i z a r enn,p e r os i end oe s t o sh e t e r o g én e o s ,e lc on t r o ld el ae j e cu c i ónpu ed es e r t anc omp l e j o ,qu ed em and ea lp r o g r am ad o rung r ane s fu e r z op a r ad efin i r un apo l í t i c ad es e l e c c i óna c e r t ad ap a r al aTPNd e sp l e g ad a .Ad em á s ,e ln iv e l d ed i f e r en c i ad ec ap a c id aden t r el o sp r o c e s ad o r e st amb i éninfluy es ob r ee l c on t r o l .E lm od e l od efin id oene s t at e s i ss imp l ifi c ae s t a sc omp l e j id ad e sy p r a c t i c aun as ep a r a c i ónd er e spon s ab i l id ad e sen t r e l ae s t ru c tu r ad e la l g o r i tm o p a r a l e l oyl ae j e cu c i óns ob r eun am áqu in ap a r a l e l aenp a r t i cu l a r . L af a c i l id adp a r am od e l a re la l g o r i tm oc onind ep end en c i ad esuc on t r o l e sun ad el a sl l a v e sd el afl ex ib i l id add e lm od e l oPEM .A s í ,e la l g o r i tm oe s ex c lu s iv am en t em od e l ad oc onl aCPN ,yc amb i o sene la l g o r i tm o ,c om oun a d iv i s i ónd ed a t o sd i f e r en t e ,s onr efl e j ad o senl ar ed .E lc on t r o ld el ae j e cu c i ón e sc onfi gu r ad oex c lu s iv am en t ec one l em en t o sin c lu id o sene lf r am ewo r kd e l PEM ,yc amb i o senaqu e l l an oa f e c t anal aCPNp r ev i am en t ed efin id a .En t é rm in o sd eIn g en i e r í ad eS o f tw a r e ,s eh a c eu s od el a sv en t a j a sd euns i s t em a d éb i lm en t ea c op l ad o[F ow 0 1 ] . L ap l an ifi c a c i ónd et a r e a s(s ch e du l in g )e so t r afu en t ed et r ab a j o sr e l a c i on ad o s .E lp r o y e c t o Qu a rke suns i s t em ad ec o l a sp a r aunp l an ifi c ad o r d in ám i c od ee j e cu c i ónd eap l i c a c i on e sp a r aequ ipo smu l t i c o r ed em em o r i a c omp a r t id ad e s a r r o l l ad opo rl aUn iv e r s id add eT enn e s s e e[YKD 1 1 ] .E sp r in c ip a lm en t eu t i l i z ad oene lp r o y e c t oPLASMAd el o sm i sm o sau t o r e s[ tU oTb ] , p e r oe sab i e r t oao t r a sap l i c a c i on e sp a r a l e l a s .L ap l an ifi c a c i óns eb a s aenl a d ep end en c i ad ed a t o sen t r et a r e a s ,r ep r e s en t ad opo rung r a f o . L aimp l em en t a c i ónd e Qu a rkinfi e r el ad ep end en c i ad ed a t o sent i empo d ee j e cu c i ónc onl aa yud ad ec i e r t o s“ha za r d s”in c lu id o senl a sru t in a sa s e re j e cu t ad a s .E lc ód i g os e cu en c i a l( k e rn e l)d eb es e rp r o v i s t oc onc i e r t a s an o t a c i on e squ es onu t i l i z ad a sp a r aa rm a re lg r a f on e c e s a r i op a r ac ompu t a r l a sd ep end en c i a s .L o sk e rn e l ss one j e cu t ad o senf o rm aa s ín c r on a .E s t o ss on en c o l ad o sye j e cu t ad o ss i gu i end oun apo l í t i c aF IFO ,yl al o c a l id add ed a t o s 5 7 e san a l i z ad ap a r ad a rp r i o r id adat a r e a squ eu s anc om oen t r ad a ,s a l id a s p r odu c id a spo re lm i sm oh i l od ee j e cu c i ón . Ad em á s ,e lp r o g r am ad o rd eb e p r o v e e rl o sn iv e l e sd ep r i o r id adqu ec ad ak e rn e ld eb et en e ral ah o r ad esu e j e cu c i ón . N os eexp l i c aenl ad o cum en t a c i ónd e ls i s t em ac óm oe sl ae s t ru c tu r ain t e rn ad e ls i s t em ad ec o l a syc óm os onc ompu t ad a sl a sd ep end en c i a s .A l gun o s d a t o ss ob r ee s t o spun t o spu ed ens e rt om ad o sd el at e s i sd o c t o r a ld eun od e su sau t o r e s[Y a r 1 2 ] .L o sa r gum en t o sd el a sru t in a sen c o l ad a ss onu t i l i z ad o s p a r ad efin i rl ad ep end en c i apo rm ed i od e lo rd en am i en t od el e c tu r a/e s c r i tu r a .E ls i s t em ad ep l an ifi c a c i ónen c o l at a r e a squ en oe sp e r and ep end en c i a s , lu e g oe j e cu t al aru t in a ,yun av e zc on c lu id a ,a c tu a l i z al a st a r e a squ ee sp e r an po rl o sd a t o sr e c i énc a l cu l ad o s . E lp r o y e c t o Qu a rke sd e s t in ad oac ompu t ad o r a sd e lt ipoSMP ,d ond e t od o sl o sp r o c e s ad o r e ss onh om o g én e o s .N oh a ypo s ib i l id ad e sd ed efin i rd i f e r en t e sp r i o r id ad e sah i l o sd ee j e cu c i ón ,ye s muyc omp l i c ad od es e rimp l e m en t ad oens i s t em a sh e t e r o g én e o s . Ap e s a rd equ e mu ch o sd el o sc on c ep t o sd ee s t ep r o y e c t os ons im i l a r e sa l o su s ad o sene lm od e l oPEM ,l am a y o rd i f e r en c i as ed aenqu ee lp r o g r am ad o r d eb eapo r t a re lc ód i g os e cu en c i a lym a r c a rene ll a sd efin i c i on e sd el o sk e rn e l s qu eQu a rku t i l i z a r áp a r al ap l an ifi c a c i ón .E sr e spon s ab i l id add e lp r o g r am ad o r d efin i rene lc ód i g ofu en t e ,l a sp a r t e sd e lm i sm oae j e cu t a renp a r a l e l o .Ene s t e s en t id o ,pu ed es e rv i s t oc om oun aev o lu c i ónd eOp enMP ,po rl ad efin i c i ónd e p r i o r id ad e syl ae j e cu c i óna s ín c r on a .N oob s t an t e ,l a san o t a c i on e sd e ls i s t em a d ee j e cu c i óns onfi j a s ,ys iun am od ifi c a c i ónenl o sp a r ám e t r o se sin t r odu c id a , s ed eb er e c omp i l a re lc ód i g o . E lp r o y e c t oS t a rPUd e s a r r o l l ad oene lin s t i tu t oINR IAe suns i s t em ad e t i empod ee j e cu c i ónb a s ad oenunc on jun t od et a r e a sd ad a sc om ok e rn e l s p a r ae j e cu t a r ,d e s t in ad oas i s t em a sh e t e r o g én e o sd ec ompu t a c i ón[ATN 1 0 ] . E lp r o g r am ad op r o v e ec o d e l e t squ es onp i e z a sd ec ód i g op a r as e re j e cu t ad a s ene lha r dwa r e,qu ein c luy enin f o rm a c i óns ob r el ad ep end en c i ad ed a t o s .L a m i sm at a r e ad eb es e rc od ifi c ad aend i f e r en t e sc o d e l e t ss id eb es e re j e cu t ad a s end i f e r en t eha r dwa r e. E ls i s t em ad ee j e cu c i ónS t a rPUt amb i énin c luy euns i s t em ad ep l an ifi c a c i ón .E lm od e l os eb a s aen“wo r k e r s”qu et i en enoc omp a r t enun ac o l a d ond el a st a r e a ss onin f o rm ad a s .L o sd a t o ss on m an e j ad o sya c c ed id o sen S t a rPupo rm ed i od eun m e c an i sm oqu eab s t r a el a spo s i c i on e sd em em o r i a p a r ain f e r i rd ep end en c i a s .E lp r o g r am ad o rp r o v e ein f o rm a c i ónd ep r i o r id ad d ee j e cu c i ónp a r ac ad at a r e a ,yt amb i énp r o v e epo l í t i c a sd ep l an ifi c a c i ónd e 5 8 t a r e a s ,c om ol os onF IFO ,p i l ayc o l ad ep r i o r id ad e s ,po re j emp l o .E lh i s t o r i a l d er end im i en t oe su t i l i z ad opo re lp l an ifi c ad o rp a r as e l e c c i on a rl ae s t r a t e g i a m á sefi c i en t e[AAD+1 0 ] . Enl am i sm al ín e ad ean o t a c i on e sene lc ód i g ofu en t et amb i éne s t áe l p r o y e c t oXK a ap i[GFLMR 1 3 ] .E s t et r ab a j au s and od i r e c t iv a sd ec omp i l a c i ón in c lu id a sene lc ód i g ofu en t equ ed e t e rm in al a st a r e a sae j e cu t a renp a r a l e l o , s im i l a rac om os eu s aOp enMP .E lp l an ifi c ad o re sd in ám i c oys i gu euno rd en F IFOs inc on s id e r a ra l gúno t r of a c t o rd eop t im i z a c i ón .L a sd ep end en c i a ss on c ompu t ad a spo re ls i s t em aa m ed id aqu eun anu ev at a r e ae sn e c e s i t ad a . E ls i s t em aXK a ap is opo r t as i s t em a sh e t e r o g én e o sa lp e rm i t i rl ad efin i c i ón d ev a r i a sv e r s i on e sd ec ód i g oqu eimp l em en t enun am i sm at a r e a .E lk e rn e l c o r r e c t oe se j e cu t ad oc onl aa yud ad em e t a -d a t o sp r o v i s t o spo re lp r o g r a m ad o r .L ae j e cu c i ónd el a st a r e a se sa s ín c r on ayt amb i éns eu t i l i z al o c a l id ad d ed a t o sene lp r o c e s od es e l e c c i ónd el at a r e aae j e cu t a r[FLBGR 1 3 ] . T an t oS t a rPUc om o XK a ap is ons i s t em a sd ed efin i c i ónd et a r e a squ e d e t e rm in anau t om á t i c am en t el ad ep end en c i ad ed a t o syc one j e cu c i óna s ín c r on a ,b a s ad o senan o t a c i on e sin c lu id a sene lc ód i g ofu en t eo r i g in a l .S inem b a r g o ,n op r o v e enn in gun ah e r r am i en t aqu ep e rm i t ah a c e re lm od e l ad od e l a l g o r i tm on iunan á l i s i sp r e l im in a rd e lm i sm o .D ad al as im i l i tudd eambo s m od e l o sc onOp enMP ,yqu el aexp e r i en c i aene lan á l i s i sd e la l g o r i tm op a r a l e l oap a r t i rd e lc ód i g od e c o r ad op a r a Op enMPe s muyc omp l e j a ,d ond e mu ch o sd el o sf a c t o r e squ eimp a c t anene lr end im i en t oqu ed ano cu l t o sene l c ód i g o ,l aop t im i z a c i ónd ee s t et ipod ec ód i g oe sc omp l e j ayd ee s t i l o“p ru eb a ye r r o r ” . E lH e t e r o g en e ou sEa r l i e s tF in i shT im e(HEFT )e sun ah eu r í s t i c ad ep l an ifi c a c i óncuy oob j e t iv oe sm in im i z a re lt i empod efin a l i z a c i ón( “ ma k e sp an” ) enp l a t a f o rm a sh e t e r o g én e a s[THW 9 9 ] .M od e l al aap l i c a c i ónp a r a l e l ac onun DAGen mú l t ip l e st a r e a sc ond ep end en c i a sd ed a t o s ,ye lp r ob l em ad e lp l an ifi c ad o re sd e t e rm in a run aa s i gn a c i ónd et a r e a sap r o c e s ad o r e sp a r aqu es e an c omp l e t ad a senun m ín im ot i empo . L ah eu r í s t i c a HEFTe sune j emp l od el a sh eu r í s t i c a sb a s ad a senl i s t a s [RV 0 9 ] .D i spon i end od e lt i empop r om ed i op a r ac omp l e t a rc ad at a r e a ,e la l g o r i tm oo rd en al a sm i sm a senf o rm ad e c r e c i en t es e gúne lt i empoc a l cu l ad o p a r al l e g a ral at a r e afin a l ,ys e l e c c i on ap a r ac ad ap r o c e s ad o r ,l at a r e ac on m a y o rv a l o r a c i ón .E s t ah eu r í s t i c ae su t i l i z ad aene lt r ab a j od eA gu l l oe t . a l . + [AAD 1 0 ]ob t en i end ol o sm e j o r e sr end im i en t o s . Un av a r i an t ed e HEFT ,qu eu t i l i z a lo o kah e ad ,fu ep r e s en t ad apo rB i t 5 9 t en c ou r te t . a l .[BSM 1 0 ] .L av a r i an t ein c luy eun ag r adu a c i ónd et a r e a s ,yl a d i spon ib i l id add et a r e a spo s t e r i o rm en t eh ab i l i t ad a sa lfin a l i z a rl ae j e cu c i ón d ec ad aun a .S et r a t ad eev i t a r“ cu e l l o sd ebo t e l l a ”a lv a l o r a rm e j o raqu e l l a s t a r e a squ eh ab i l i t en m á st a r e a sasufin a l i z a c i ón . Ent é rm in o sg en e r a l e s ,l o st r ab a j o sr e l a c i on ad o spu ed ens e rd iv id id o sen t r e sc a t e g o r í a s :e lm od e l o ,l ae j e cu c i ónyl ap l an ifi c a c i ón .L ap r im e r ain c luy e al o sd iv e r s o sm od e l o sd eR ed e sd eP e t r i ,l as e gund ain c luy eal o sp r o y e c t o s Qu a rk ,S t a rPU , XK a ap iys i s t em a ss im i l a r e s ,yl aú l t im ac a t e g o r í ain c luy e l a sop t im i z a c i on e sd el o sp l an ifi c ad o r e s .N in gun od ee l l o scub r el a st r e sc a t e g o r í a sc om oe lm od e l oPEMl oh a c e :e lm od e l ad od e la l g o r i tm oena l t on iv e l , lu e g osuc on v e r s i ónaunc on jun t od ep a r ám e t r o squ eg en e r anunp r o g r am a e j e cu t ab l ec onl aa yud ad e lf r am ewo r k ,yfin a lm en t e ,l as in t on í afin aene l r end im i en t oc one lu s od el o sob j e t o sd ec l a s eE va lua to r. Enl om e j o rd e nu e s t r oc on o c im i en t o ,n in gún m od e l op r e s en t aenf o rm ac on jun t al o st r e s a sp e c t o sd el ap r o g r am a c i ónp a r a l e l a . Ene lp r ó x im oc ap í tu l os onp r e s en t ad o sl o sexp e r im en t o squ ec on v a l id an e lm od e l op r e s en t ad o ,u s and oc om ob an c od ep ru eb a s ,aunp a rd ea l g o r i tm o s d e lá l g eb r al in e a lf r e cu en t em en t eu t i l i z ad o s . 6 0 Cap í tu lo4 Expe r im en ta c ión Enl o sc ap í tu l o san t e r i o r e sfu e r onp r e s en t ad o sl o san t e c ed en t e sye lm od e l o PEMb a s ad oen R ed e sd eP e t r iyl o se l em en t o sd esud i s eñ o ,ad em á sd e l f r am ewo r kd ee j e cu c i ónd e lm od e l o .Ene lp r e s en t ec ap í tu l os eexpon enl o s exp e r im en t o sr e a l i z ad o sp a r av a l id a re lm od e l o ,su san t e c ed en t e s ,d e c i s i on e s d eimp l em en t a c i ónyl o sr e su l t ad o sd el o sm i sm o s . E lc áp i tu l oc omp r end el o sexp e r im en t o sr e a l i z ad o sc onl o sa l g o r i tm o sd e f a c t o r i z a c i ónd e Ch o l e skyyd e Mu l t ip l i c a c i ónd eM a t r i c e s ,b a j od i s t in t o s t ipo sd em áqu in a sp a r a l e l a s ,c om os onl o smu l t i c o r eh om o g én e o syh e t e r o g én e o sc onp l a c a sc op r o c e s ad o r a sd e lt ipoGPGPU . 4 .1 A lgo r i tmod eF a c to r i za c iónd e Cho l e sky E lp r im e r od el o sa l g o r i tm o squ es eu t i l i z óp a r ar e a l i z a rl a sp ru eb a sc one l m od e l oPEMe se la l g o r i tm od ef a c t o r i z a c i ónd eCh o l e sky .E lm i sm oy afu e in t r odu c id oenl as e c c i ón2 . 3ys er ep i t enaqu íl a sp a r t e se s en c i a l e sd e lm i sm o al o sfin e sd et en e ra m an oe la l g o r i tm oye lm od e l od e s a r r o l l ad op a r aé l . E la l g o r i tm od ef a c t o r i z a c i ónd eCh o l e skye sun od el o sm á su su a l e sen e lámb i t od e lá l g eb r al in e a l .E sap l i c ad op a r al ar e s o lu c i ónd es i s t em a sd e e cu a c i on e sc onc i e r t a sp r op i ed ad e s ,qu ep e rm i t ens e am á sefi c i en t equ eun a l g o r i tm og en e r a l .D ad aun am a t r i zAcu ad r ad a ,s im é t r i c ayd efin id apo s i t iv a , T d er an g or ,s el af a c t o r i z ac om oA=L∗L ,d ond eLe sun am a t r i zt r i an gu l a r . 6 1 L o sv a l o r e sd eLs ec a l cu l anc onl a ss i gu i en t e sf ó rmu l a s : j −1 l i j = aij− l l i≤r ik∗l jk / j j 1≤j< ( 4 . 1 ) k=1 i −1 l i i = 2 l ik aii− 1≤i≤r ( 4 . 2 ) k=1 S ed e s t a c aqu eamb a se cu a c i on e s impon enun as e cu en c i ad ep a s o sas e gu i r , y aqu ep a r ac ompu t a rl o sv a l o r e sd el afi l ai ,po re j emp l ol ,po rm ed i od el a i i e c .4 . 2 ,p r ev i am en t ed eb eh ab e r s ec ompu t ad ol o sv a l o r e sd el e n l a m i sm a ik fi l a ,k<i,u t i l i z and ol ae c .4 . 1 ,yun av e zc omp l e t ad o se s t o sc á l cu l o s ,r e c i én e s t ánd i spon ib l e st od o sl o sv a l o r e sn e c e s a r i o sp a r ac a l cu l a re le l em en t od el a d i a g on a lp r in c ip a ll . i i Asuv e z ,p a r ac ompu t a rc ad av a l o rfu e r ad el ad i a g on a lp r in c ip a l ,l ,e s i j n e c e s a r i oc a l cu l a rp r im e r ot od o sl o sv a l o r e sd el a sfi l a siyj ,h a s t al ac o lumn a j−1 .E s t as e cu en c i ad ec á l cu l o sd efin eun afu e r t ed ep end en c i ad ed a t o s ,c on unimp a c t oimpo r t an t eenl a sr e s t r i c c i on e sas e rr e sp e t ad a spo run ae j e cu c i ón p a r a l e l ad e la l g o r i tm o . E la l g o r i tm opu ed es e rc a l cu l ad opo rb l oqu e senlu g a rd ev a l o r e sind i v idu a l e s ,c om oe sp r e s en t ad oenl a“LAPACK W o r k in gNo t e s1 9 1 ”(LAWN 1 9 1 )[BLKD 0 7 ] ,ypo rl ot an t o ,u t i l i z a rl a sru t in a sd efin id a sp a r ab l oqu e sd e + d a t o senl ac o l e c c i ónBLAS[BLA 0 1 ]yLAPACK[ABB 9 9 ] .End i ch aLAWN s ea c on s e j a ,ys es i gu eene s t et r ab a j o ,un ad iv i s i ónd ed a t o senf o rm ad eb l o qu e scu ad r o s( “t i l e s ” ) .P o rl ot an t o ,un am a t r i zd er an g oqs el ad iv id een n×nb l oqu e scu ad r ad o s ,c ad aun od ee l l o sd er an g or=q/n .S et om al ac on v en c i ónd ec a l cu l a rl ap a r t et r i an gu l a rin f e r i o rd el am a t r i z ,d ad oe lc a r á c t e r s im é t r i c oqu ep r e s en t a . E lp r o c e s am i en t opo rb l oqu e sd el am a t r i zu t i l i z acu a t r oru t in a s ,xpotrf d eLAPACKyxsyrk,xgemmyxtsrmd eBLAS .L a“x ”qu een c ab e z al o sn om b r e sd eb er e emp l a z a r s epo r“ s ”o “d ”s e gún l ap r e c i s i óns e as imp l eod ob l e .P a r a e lc á l cu l od el o sb l oqu e senl ad i a g on a lp r in c ip a ls eu t i l i z anl a sd o sp r im e r a s yp a r al o sb l oqu e sfu e r ad el ad i a g on a l ,l o sd o sr e s t an t e s ,op e r a c i on e sc on o c i d a sc om o“p an e lfa c to r i za t ion”y“ p an e lup da t e”r e sp e c t iv am en t e(LAWN1 9 1 [BLKD 0 7 ] ) .S er em i t eal afi gu r ad ep á g in a2 5 ,d ond es eg r afi c anl o sp a s o s d e la l g o r i tm opo rb l oqu e s . E lg r áfi c od el aF i g .4 . 1 mu e s t r aun as e cu en c i ap a r c i a ld ep a s o senl a e j e cu c i ónd e la l g o r i tm o ,c onun ad iv i s i ónd ed a t o sen“t i l e s ”d e5×5 .E s t a 6 2 F i gu r e4 . 1 :S e cu en c i ap a r c i a ld ep a s o senl ae j e cu c i ónd e la l g o r i tm od e Ch o l e sky ,d iv i s i ónd ed a t o sen“t i l e s ” ,n=5,“ l e f tlo o k in g ” . s e cu en c i as ec o r r e spond ec onun ae j e cu c i óns i gu i end oune squ em a“ l e f tlo o k + in g ”(LAWN2 2 3[LTN0 9 ] ) .enl ap r im e r afi l ad ecu ad r o ss eexpon enl a s t a r e a sd e l“p an e lfa c to r i za t ion ” ,d ond es ea c tu a l i z ae lb l oqu ed el ad i a g on a l p r in c ip a lpo rm ed i od el aru t in axsyrkylu e g os eap l i c al aru t in axpotrf, ob t en i end oe lr e su l t ad ofin a lp a r ae s eb l oqu e .Lu e g o ,l a st a r e a sd e l“p an e lup da t e ”,po rm ed i od el amu l t ip l i c a c i ónd em a t r i c e s( x g emm)yl aru t in ax t r sm , c onl ocu a la c ab ae lc i c l o . E lan á l i s i sd e la l g o r i tm of a c i l i t ae lm od e l ad oc onl aCPN .C om opu ed e ap r e c i a r s e ,s oncu a t r ol a sru t in a su t i l i z ad a sal ol a r g od e la l g o r i tm o ,l ocu a l p e rm i t ed efin i rl am i sm ac an t id add eT r an s i c i on e sene lm od e l od el aCPN . Ad em á s ,e lan á l i s i sd el o sb l oqu e su t i l i z ad o senc ad aun ad ee l l a sp e rm i t e d e t e rm in a rl o sd om in i o squ ec o r r e spond enac ad aP l a z ad el aCPN .D ee s t a f o rm as ec on s t ruy el aCPNqu em od e l ae la l g o r i tm o .L aexp l i c a c i ónd e t a l l ad a d ee s t ep r o c e s ofu ep r e s en t ad oan t e r i o rm en t eenl as e c c i ón2 . 3 ,po rcu an t os e r em i t eae l l a .E lm od e l ofin a ld e la l g o r i tm oe svu e l t oap r e s en t a renl aF i g . 4 . 2 p a r asuu s oene s t as e c c i ón . Al o sfin e sd eun ap r e s en t a c i ónf o rm a ld e lm od e l od e la l g o r i tm os i gu i end o l ad efin i c i ónd eCPNd ep a g .1 7 ,d ond es ep l an t e óqu eun aCPNe s : 6 3 po t r 1 t r sm 2 <i ,i> t r sm 1 <i ,i> <i ,i> {n−i } po t r sy rk 1 <j ,i> <j ,i> t r sm <j ,j >i f( i+1=j ) <j ,i> g emm 2 sy rk <j ,i > {n−j } <j ,i > { j−i −1 } g emm 1 <j ,i>i f( q=i−1 ) <j ,j ,i+1> i f ( i+1<j) sy rk 2 <j ,q> <j ,j ,i> <i ,q> <j ,i ,q> g emm 3 g emm <j ,i ,q+1>i f( q<i−1 ) F i gu r e4 . 2 :R edd eP e t r ic o l o r e ad aqu er ep r e s en t aa la l g o r i tm od ef a c t o r i z a c i ónd eCh o l e sky ,d e c o r ad op a r asue j e cu c i ónp a r a l e l a . CPN=(P ,T ,A ,Σ,V ,C ,G ,E ) ( 4 . 3 ) s ed e s c r ib i r ánc ad aun od el o sc on jun t o squ ec on f o rm anl ad efin i c i ón . •E lc on jun t od eT r an s i c i on e sTe s : T={ p o t r ,t r sm ,s y rk ,g emm } •E lc on jun t od eP l a z a sPe s : P={p o t r1 ,t r sm 1 ,t r sm 2 ,s y rk 1 ,s y rk 2 ,g emm 1 ,g emm 2 ,g emm 3 }. 6 4 E lnúm e r od eP l a z a sd een t r ad ad ec ad aT r an s i c i óns ec o r r e spond e c one lnúm e r od ea r gum en t o squ el ar e sp e c t iv aru t in at i en e . •E lc on jun t od ea r c o sd i r i g id o sAe s : A={( p o t r1 ,p o t r ) ,( t r sm 1 ,t r sm ) ,( t r sm 2 ,t r sm ) ,( s y rk 1 ,s y rk ) , ( s y rk 2 ,s y rk ) ,( g emm 1 ,g emm ) ,( g emm 2 ,g emm ) , ( g emm 3 ,g emm ) , ( p o t r ,t r sm 2 ) , ( t r sm ,s y rk 1 ) , ( t r sm ,g emm 1 ) , ( t r sm ,g emm 2 ) , ( s y rk ,s y rk 2 ) , ( s y rk ,p o t r 1 ) , ( g emm ,g emm 3 ) , ( g emm ,t r sm 1 ) }. •E lc on jun t od ed om in i o sΣe s : Σ={D1 ,D 2 ,D 3 ,D 4 ,D 5 } D1 ,D 2 ,D 3⊂{N×N} D4 ,D 5⊂{N×N×N} •E lc on jun t od ev a r i ab l e sV e s : V={ i ,j ,q } •L afun c i ónd ea s i gn a c i ónd ed om in i o sal a sP l a z a sCe s :   D1 i fx=p o t r1 ,t r sm 2      fx=t r sm 1 ,s y rk 1 ,g emm 1 D2 i C( x)= D3 i fx=g emm 2    D4 i fx=s y rk 2    D5 i fx=g emm 3 •L afun c i ónd egu a rd a senl a sT r an s i c i on e sGe s : G( x)=t ru e ∀x∈{ p o t r ,t r sm ,s y rk ,g emm } L a sT r an s i c i on e st i en enimp l í c i t al ac ond i c i ónd ei gu a ld add el a sv a r i ab l e sd el o sto k en sd een t r ad a . •L afun c i ónd egu a rd a senl o sa r c o sE e s : 6 5  ( q=i−1 )    ( q<i−1 ) E( x)= ( i+1=j )    ( i+1<j) i fx=(g emm ,t r sm 1 ) i fx=(g emm ,g emm 3 ) i fx=(s y rk ,p o t r 1 ) i fx=(s y rk ,s y rk 2 ) E s t a sgu a rd a ss ec o r r e spond enc onl a sc ond i c i on e sd ea cumu l a c i ónd e r e su l t ad o sd ad al ad iv i s i ónen“ t i l e s ” . L at ab l aenF i g . 4 . 3c on t i en el ad efin i c i ónp r e c i s ad el o sd om in i o sd ec ad a un ad el a sP l a z a sd el a CPNd eF i g . 4 . 2 .E ld om in i oD 1c o r r e spond eal o s b l oqu e senl ad i a g on a lp r in c ip a ld el am a t r i z<i ,i >.E ld om in i oD 2c o r r e spond eal o sb l oqu e senl ap a r t et r i an gu l a rin f e r i o rqu es ona r gum en t od e xsyrkyxtrsm,ye lp r im e ra r gum en t od exgemm.E ld om in i oD 3e ss im i l a r , p e r op a r ae ls e gund oa r gum en t od exgemm,qu ee sd eun afi l am a y o ral a d e lp r im e r o .D 4e se ld om in i od el ad i a g on a lp r in c ip a ld exsyrk,p e r oqu e l l ev aun ad im en s i ónad i c i on a lp a r ac on t r o l a rl as e cu en c i a .I gu a lsu c ed ec on D 5p a r ae lt e r c e ra r gum en t o ,e lr e su l t ad o ,d exgemm. L o sv a l o r e squ et i en ee lV e c t o rd eM a r c ad o ,M,an t e sd e lin i c i od el a e j e cu c i ón ,s ec o r r e spond enc onl o sb l oqu e sd el am a t r i zensue s t ad oin i c i a l , e sd e c i r ,l o sb l oqu e s<1 , 1> ,<1 , 2> , . . . ,<1 ,n> ,<2 , 1> , . . . ,<n ,n> e s t ánr ep a r t id o spo rl a sP l a z a sd el aCPN ,d el as i gu i en t em an e r a : P l a z aenCPN po t r 1 t r sm 1 sy rk 2 g emm 3 V a l o r e s <1 , 1> <j ,1> ,j=2. . .n <i ,i ,1> ,i=2. . .n <j ,i ,1> ,j=3. . .n ,i=1. . .j−2 ,j>i l ocu a lr ep r e s en t aqu el aún i c at a r e ah ab i l i t ad ae sxpotrc on< 1 , 1>.L o s r e s t an t e sb l oqu e se s t ánr ep a r t id o s ,l o sd el ac o lumn aun ob a j ol ad i a g on a l p r in c ip a l ,c om oa r gum en t o sd extrsm,l o sd el ad i a g on a lp r in c ip a l ,c om o a r gum en t o sd exsyrk,yl o sr e s t an t e s ,l a sc o lumn a s 2. . .n −1b a j ol ad i a g on a l , c om oa r gum en t o sd exgemm. E lV e c t o rd eM a r c ad oF in a l ,Mf,c on t i en ec e r oent od a ssu spo s i c i on e s ,e s d e c i r ,qu el o sto k en sfu e r onab s o rb id o spo rl a sT r an s i c i on e syn os ev o lv i e r on ag en e r a r .L aú l t im at a r e a ,xpotrap l i c ad aa lú l t im ob l oqu eb l oqu ed el a d i a g on a lp r in c ip a l ,e lb l oqu e<n ,n >,n og en e r an in gúnto k en ,y aqu el a s a l id ad ed i ch aP l a z at i en ec om oind i c ad o rd er ep e t i c i ón ,al aexp r e s i ónn−i , po rl oqu ecu and oi=n,s eg en e r anc e r oto k en s . 6 6 N omb r e P l a z aenCPN po t r 1 D 1 t r sm 2 t r sm 1 D 2 sy rk 1 g emm 1 D 3 g emm 2 D 4 sy rk 2 D 5 g emm 3 D om in i o <i ,i> ,i=1. . .n <j ,i>j=2. . .n ,i=1. . .j−1 ,j>i <j ,i> ,j=3. . .n ,i=1. . .j−2 ,j>i <j ,j ,i> ,j=2. . .n ∧i=1. . .j−1∧j>i <j ,i ,q> ,j=3. . .n ,i=2. . .n −1 , q=1. . .i −1∧j>i∧i>q F i gu r e4 . 3 :D om in i o sd el a sP l a z a sd el aR edd eP e t r iC o l o r e ad ad el aF i g . 4 . 2 . Pu ed ev e r s el ac o r r e spond en c i aen t r ee lg r áfi c od es e cu en c i ad et a r e a sd e F i g . 4 . 1ye lm od e l od eCPNd eF i g .4 . 2 .Ene f e c t o ,ene lg r áfi c od es e cu en c i a , l ap r im e r afi l ad ecu ad r o sc o r r e spond ec onl ar e a l i z a c i ónd el a sT r an s i c i on e s ( t a r e a s )s y rk ,yun av e zc omp l e t at od al afi l a ,s er e a l i z ap o t r.L as e gund a yt e r c e r afi l ad ecu ad r o sene lg r áfi c od es e cu en c i a ss ec o r r e spond enc onl a r e a l i z a c i ónd eg emmyt r sm .P r ev i oal ar e a l i z a c i ónd extrsm,t od o sl o s b l oqu e sb a j ol ad i a g on a ld eb enh ab e rs id oa c tu a l i z ad o sc onxgemm,l ocu a ls e r efl e j aenl aCPNpo rl ad ep end en c i aqu eg en e r ae la r c od es a l id ad eg emm h a c i al aP l a z at r sm 1 .L ad ep end en c i ad extrsmh a c i axgemme simp l í c i t a ene lg r áfi c od es e cu en c i a ,d ad oqu el o sb l oqu e sa c tu a l i z ad o sc onxtrsmen l aú l t im ac o lumn a ,s e rv i r ánd ea r gum en t od een t r ad ap a r ae lup da t ed el a s i gu i en t ec o lumn a . P a r ar e a l i z a re ld e sp l i e gu ed el a CPNen TPNs ed eb er e a l i z a re lc on t e od el a sr ep e t i c i on e sd ec ad aT r an s i c i ón .S em an t i en el an om en c l a tu r ad e l núm e r od ed iv i s i on e sen“ t i l e s ”c om on,ex i s t i end opo rl ot an t on×nb l oqu e s cu ad r ad o s .E lcu ad r oenl aF i g .4 . 4 mu e s t r ae lnúm e r od ev e c e squ ec ad a t a r e as er ep i t e .L at a r e axpotrs er ep i t et an t a sv e c e sc om ob l oqu e sex i s t an enl ad i a g on a lp r in c ip a l .L a st a r e a sxtrsmyxsyrkt i en enunc on t e oqu e a r r o j aunv a l o ri gu a lal asum a t o r i ad e1h a s t an−1 ,l ocu a ls er efl e j aenl a s r e sp e c t iv a sf ó rmu l a s ,c onuno rd end ec r e c im i en t ocu ad r á t i c o .E lc on t e od e xtrsmv ad e sd en−1h a s t a1po rc o lumn a s ,ye ld exsyrkv ad e sd e1h a s t a n−1po rfi l a s . E lc on t e op a r al ar ep e t i c i ónd el at a r e axgemme sun m á sc omp l e j o .E l núm e r od er ep e t i c i on e se sl asum a t o r i ap a r aqd e1h a s t an−2d e lnúm e r o t r i an gu l a rp a r aq ,l oqu ee sequ iv a l en t ea lnúm e r ot e t r ah éd r i c op a r aq−2 [W e i ] .E s t ev a l o rt i en euno rd end ec r e c im i en t ocúb i c o . 6 7 T a r e a R ep e t i c i on e s xpo t r n x t r sm −n) −1 ) −1 = (n 2 Σn = n×(n i =1 i 2 x sy rk −n) −1 ) −1 = (n 2 Σn = n×(n i =1 i 2 x g emm )3 ( n−2 )×( n−1 )×n )2 ) = (n−2 + (n−2 + (n−2 6 6 3 2 2 2 F i gu r e4 . 4 :Núm e r od er ep e t i c i on e sd ec ad at a r e aenl ae j e cu c i ónd e la l g o r i tm o d eCh o l e sky ,p a r aunnúm e r ond ed iv i s i on e sen“ t i l e s ” . po t r t r sm t r sm t r sm emm sy rk sy rk sy rk g po t r t r smt r sm emm sy rksy rk g t r sm t r sm sy rk sy rk po t r r sm t r sm t t r sm sy rk sy rk sy rk t r po t r po ) ( a ) (b 2 n= 1 n= po t r g emm po t r po t r po t r g emm g emm po t r ( c )n=3 (d )n=4 F i gu r e4 . 5 :TPNd e sp l e g ad ad e sd e l aCPNd eF i g . 4 . 2u s and od i f e r en t enúm e r o d ed iv i s i on e sen“ t i l e s ”( n) . 6 8 op\n 1 2 3 4 5 6 8 1 0 1 2 1 5 2 0 po t r 1 2 3 4 5 6 8 1 0 1 2 1 5 2 0 sy rk 0 1 3 6 1 0 1 5 2 8 4 5 6 6 1 0 51 9 0 t r sm 0 1 3 6 1 0 1 5 2 8 4 5 6 6 1 0 51 9 0 g emm 0 0 1 4 1 0 2 0 5 6 1 2 02 2 04 5 51 1 4 0 t o t a l 1 4 1 0 2 0 3 5 5 6 1 2 02 2 03 6 46 8 01 5 4 0 t a r e a s s e cu en . 1 4 7 1 0 1 3 1 6 1 9 2 2 2 5 2 8 3 1 F i gu r e4 . 6 :Núm e r od ec ad aun ad el a st a r e a ss e gúne lnúm e r od ed iv i s i on e s en“ t i l e s ”d e la l g o r i tm od eCh o l e sky . L ar ed TPNp e rm i t er e a l i z a runin t e r e s an t ean á l i s i sd e la l g o r i tm op a r a sue j e cu c i ónp a r a l e l a .E lm i sm os eh a l l ag r afi c ad oenl aF i g .4 . 5 ,d ond es e mu e s t r anl o sc a s o sd e sp l e g ad o sp a r aun ad iv i s i ónd e“ t i l e s ”d en=1, 2 , 3 , 4 . E lg r áfi c o mu e s t r ae lnúm e r oa s c end en t ed et a r e a squ es ev ang en e r and oa m ed id aqu eaum en t ae lnúm e r od ed iv i s i on e s ,m an t en í end o s eaun m i sm o n iv e ll a st a r e a sr e s t an t e sp a r afin a l i z a rl ae j e cu c i ón .Ad em á s ,c ad an iv e lt i en e l a st a r e a squ equ ed anh ab i l i t ad a sa lh ab e r s efin a l i z ad ol a sd e ln iv e lsup e r i o r . D e lan á l i s i sd e lg r áfi c od el aF i g .4 . 5s ed e sp r end el aex i s t en c i ad eun “ c am in oc r í t i c o ”f o rm ad opo rl as e cu en c i ad et a r e a squ eg en e r aun ad ep en d en c i ad ed a t o squ en opu ed es e rs ob r ep a s ad a . Ac ad ain c r em en t oene l núm e r od ed iv i s i on e s ,s eg en e r aun as e cu en c i af o rm ad apo rl a st a r e a sxpotr, xtrsmandxsyrkqu ed eb ens e re j e cu t ad a senf o rm as e cu en c i a l . O t r oh e ch oimpo r t an t eene lan á l i s i sd el ae j e cu c i ónp a r a l e l ae sl aex i s t en c i ad epun t o sd e“ cu e l l od ebo t e l l a ”g en e r ad o sc ad av e zqu es er e a l i z al at a r e a xpotr,po rl oqu ep a r aev i t a rl ain a c t iv id add el o sp r o c e s ad o r e sp a r a l e l o s ,s e d eb et r a t a rd eev i t a rd ec omp l e t a rt od a sl a st a r e a sd i spon ib l e sac ad an iv e l( o a l tu r a )d e la l g o r i tm o ,a v an z and os ob r expotrc ad av e zqu ee s t éh ab i l i t ad a . L at ab l ad el aF i g .4 . 6 mu e s t r ae lnúm e r od ev e c e squ ec ad at a r e ad eb e r e a l i z a r s es e gúns e ae lnúm e r od ed iv i s i on e s .L at a r e axpotrt i en eunc r e c im i en t ol in e a l ,xtrsmyxsyrkcu ad r á t i c oyxgemmcúb i c o ,po rl oqu eal o s fin e sd eun ae j e cu c i ónd ea l t or end im i en t od eb eop t im i z a r s el ae j e cu c i ónd e é s t aú l t im a .E lú l t im or en g l ónd el at ab l ap r e s en t ae lnúm e r od et a r e a ss e cu en c i a l e s ,a c o rd eal oexp r e s ad oene lp á r r a f oan t e r i o r . D e le s tud i od e lg r áfi c od ed e sp l i e gu eyd el at ab l ad ec an t id add eop e r a c i on e s ,pu ed ed e sp r end e r s equ ee sc on v en i en t et en e runa l t onúm e r od ed iv i s i on e sal o sfin e sd eap r o v e ch a re lpo t en c i a ld ec á l cu l od eun am áqu in ac on 6 9 m á sd ecu a t r op r o c e s ad o r e sp a r a l e l o s .Ene f e c t o ,supon g am o squ ee lnúm e r o d ed iv i s i on e sd e“t i l e s ”e sd eo ch on=8.Ene s t ec a s ot end r em o sunt o t a l d e1 2 0t a r e a sar e a l i z a r ,p e r oc on1 9p a s o ss e cu en c i a l e s ,po rl oqu eh a c i end o unc á l cu l or ed ond e ad o ,1 2 0 / 2 0≈ 6 ,e se lnúm e r od ep r o c e s ad o r e su t i l i z ad o enp r om ed i opo rl ae j e cu c i ónp a r a l e l a .Un asubu t i l i z a c i ónd el ac ap a c id add e p r o c e s am i en t oe sev id en t e . S inemb a r g o ,d eb et en e r s eencu en t ae lnúm e r od et a r e a sg en e r ad a spo r una l t ov a l o rd en,y aqu ep a r ae lc a s oenqu en=2 0,s eg en e r an m á sd em i l qu in i en t a st a r e a s ,l oqu eimpon eun ag r a v o s ac a r g ad ep r o c e s am i en t oenl a adm in i s t r a c i ónd el a st a r e a squ ed eb es e rev i t ad a .Ene s t ec a s o ,l a sM a t r i c e s d eIn c id en c i apod r í ano cup a rm á se sp a c i oyr equ e r i rm á sp r o c e s am i en t oqu e l o sb l oqu e sd ed a t o ss ob r el o squ es equ i e r er e a l i z a re lc ómpu t on e c e s a r i o . P o rl oqu es er equ i e r eunequ i l ib r i oen t r ee lnúm e r od ep r o c e s ad o r e sp a r a l e l o s ye lnúm e r od ed iv i s i on e sd el am a t r i zp a r aop t im i z a rr end im i en t o . 4 .1 .1 E j e cu c iónS imu lada C onl afin a l id add epod e rr e a l i z a run ap ru eb ap r e l im in a rd e lm od e l o ,s e d e s a r r o l l óuns imu l ad o renl en gu a j ed ea l t on iv e lqu ep e rm i t ac omp r ob a r e lc ompo r t am i en t od e lm i sm o .P a r ae l l os ep r o g r am óenl en gu a j eSm a l l t a lk uns imu l ad o rqu ep e rm i t ee j e cu t a rh i l o s ,eimp l em en t a renunl en gu a j ec on o r i en t a c i ónaob j e t o s ,e lm od e l od i s eñ ad o . Ene lt r ab a j oc one ls imu l ad o rd e lm od e l oPEM[WDG 1 3 ]s es imu l ól a e j e cu c i ónd e la l g o r i tm od eCh o l e skyenun am áqu in ap a r a l e l ac ompu e s t apo r cu a t r op l a c a sGPUd e lt ipoNV ID IAGTX4 7 0 .S eob tuv i e r onl o st i empo sd e e j e cu c i ónd ec ad aru t in aye s o st i empo sfu e r onu s ad o senl as imu l a c i ón .L o s t i empo ss et om a r onp a r ad iv e r s o st am añ o sd eb l oqu e scu ad r ad o su t i l i z and ol a b ib l i o t e c aCUDA4 . 0[C o r c ] ,c om oimp l em en t a c i ónd eBLASp a r a GPGPU , p a r al a sru t in a sxtrsm,xsyrkyxgemm. P a r al aru t in axpotrs et om óe l t i empou t i l i z and ol aimp l em en t a c i ónd el ab ib l i o t e c a MAGMA[ tU oT a ] .En t od o sl o sc a s o ss ein c luy óe lt i empod el ac omun i c a c i ónd ed a t o sd e sd el a m em o r i ap r in c ip a lal ap l a c a GPGPUyv i c ev e r s ap a r al ad ev o lu c i ónd e l r e su l t ad o .L o st i empo sob t en id o ss e mu e s t r anenl at ab l ad eF i g .4 . 7 .S e a sum i óqu epo rc ad ap l a c a GPGPUs eu t i l i z aunth r e add e CPUp a r asu c on t r o l . Un ad el a sp r in c ip a l e sp ru eb a squ efu e r onr e a l i z ad a senl as imu l a c i óne sl a r e f e r id a sa ls ch e du l in gd in ám i c o .P a r ae l l os ed efin i e r oncu a t r oe s t r a t e g i a sd e s ch e du l in gd i s t in t a s .D o sd ee l l a sfu e r onl a sc l á s i c a s“ l e f tlo o k in g ”(LL )y“ r i gh t 7 0 Ru t ina P re s . s imp le 6000 xpo t r 0 . 2 4 9 x t r sm 0 . 5 6 8 x sy rk 0 . 4 6 5 x g emm 0 . 7 5 5 P re s . dob le 6000 0 . 8 8 2 2 . 0 1 8 1 . 9 0 7 3 . 5 0 6 P re s . s imp le 8000 0 . 5 0 9 1 . 1 2 2 1 . 0 0 1 1 . 6 7 8 P re s . dob le 8000 1 . 8 9 5 N /A N /A N /A F i gu r e4 . 7 :T i empo sob t en id o sp a r al a sru t in a se j e cu t ad a senun ap l a c a GPGPUNV ID IAGTX4 7 0 ,ens e gund o s . lo o k in g ”(RL )(v e rp a g .5 2 ) .R e c o rd em o squ eamb a ss ons in c r ón i c a s ,yqu e “ l e f tlo o k in g ”a c tu a l i z al o sb l oqu e senl ac o lumn aa c tu a lc onl o sa r gum en t o s al ai zqu i e rd a ,m i en t r a squ e“ r i gh tlo o k in g ”a c tu a l i z ab l oqu e sal ad e r e ch ad e l ac o lumn aa c tu a l[KD 0 6 ] . D o se s t r a t e g i a sd in ám i c a sfu e r ons imu l ad a s ,amb a sb a s ad a sene l DAG d ed ep end en c i a ,c ond i f e r en c i aenl am é t r i c au t i l i z ad ap a r al as e l e c c i ónen t r e v a r i a st a r e a sh ab i l i t ad a s .L ap r im e r a ,l l am ad a“h e i gh tt r e e(HT ) ” ,s e l e c c i on a l at a r e ah ab i l i t ad aqu ee s t áenun apo s i c i ónsup e r i o rene lg r a f od ed ep end en c i a ,e sd e c i r ,a c tu ac om oun ac o l aF IFO .L as e gund a ,l l am ad a“ in v e r s et r e e ( IT ) ” ,s e l e c c i on al at a r e aqu et i en eunc am in om á sl a r g oh a s t ae lfin a ld el a e j e cu c i ón ,e sd e c i r ,qu et i en em a y o rnúm e r od et a r e a spo rd e l an t e ,s int en e r encu en t ae lt i empod ee j e cu c i ónd ec ad aun ad ee l l a s .Enc a s od ei gu a ld ad , s eap l i c aun as e l e c c i ónn od e t e rm in í s t i c a . L a sfi gu r a s4 . 8y4 . 9 mu e s t r ane j emp l o sd el o s DAGp a r al o ss ch e du l e r s d in ám i c o su t i l i z ad o senl a sp ru eb a s .EnHTe ln iv e ld el at a r e ae sa s i gn ad o s e gún l ae t ap aenqu e l am i sm aqu ed eh ab i l i t ad a .EnIT ,d ea cu e rd oa lnúm e r o d et a r e a sr e s t an t e sensuc am in om á sl a r g oh a s t ae lfin a l .P o re j emp l o ,l at a r e a t r sm41t i en en iv e l8ene lp r im e rc a s o ,p e r on iv e l6ene ls e gund o . L a sd i f e r en c i a sen t r eambo ss ch e du l e r ss e mu e s t r anene ls i gu i en t ee j em p l o .Supon g aqu et i en eun am áqu in ac ont r e sp r o c e s ad o r e sp a r a l e l o sh om o g é n e o s .L ap r im e r at a r e aae j e cu t a re sp o t r11 ,yenl as e gund ae t ap at r sm21 , t r sm31yt r sm41 .Enl at e r c e r ae t ap a ,s ch e du l e rHTs e l e c c i on acu a lqu i e r a en t r el a s7qu et i en ed i spon ib l eae s aa l tu r ad el ae j e cu c i ón ,p e r oe ls ch e du l e r ITs e l e c c i on as y r k21 ,g emm2131yg emm2141 .Pu ed ev e r s eenl aF i g .4 . 9qu e s y r k21e sun at a r e ap r i o r i t a r i aene lc am in oa lfin a ld el ae j e cu c i ónpo rqu e h ab i l i t aap o t r22 .E ls ch e du l e rHT ,pu ed ed i l a t a rsus e l e c c i ónaun ae t ap a po s t e r i o r ,imp a c t and oene lt i empot o t a ld ee j e cu c i ón . 7 1 po t r11 t rsm 21 syrk21 t rsm 31 gemm2131 gemm2141 9 t rsm 41 syrk31 8 gemm3141 syrk41 7 po t r22 6 t rsm 32 t rsm 42 syrk32 gemm3242 5 syrk42 4 po t r33 3 t rsm 43 2 syrk43 1 po t r44 0 F i gu r e4 . 8 :G r a f od eD ep end en c i ad e la l g o r i tm od eCh o l e sky ,d iv i s i ón4×4 . L o sv a l o r e sd el ad e r e ch ar e f e r en c i ane lnúm e r od ee t ap aenqu el at a r e a qu ed ah ab i l i t ad a ,m a y o rv a l o re san t e r i o r . t rsm 31 po t r11 9 t rsm 21 8 syrk21 7 gemm2131 po t r22 t rsm 41 6 syrk31 t rsm 32 gemm2141 5 gemm3141 syrk32 t rsm 42 4 gemm3242 po t r33 t rsm 43 syrk41 syrk42 3 2 syrk43 1 po t r44 0 F i gu r e4 . 9 :G r a f od eD ep end en c i ad e la l g o r i tm od eCh o l e sky ,d iv i s i ón4×4 . L o sv a l o r e sd el ad e r e ch ar e f e r en c i ane lnúm e r od ee t ap aenqu el at a r e am á s t a rd í aenqu ed eb es e rr e a l i z ad a ,m a y o re san t e r i o r . 7 2 Enl at ab l ad eF i g .4 . 1 0s ep r e s en t anl o sr e su l t ad o sd el a ss imu l a c i on e sd e e j e cu c i ónp a r acu a t r op r o c e s ad o r e sc onb l oqu e s( t i l e s )d er an g o6 0 0 0y8 0 0 0 , p r e c i s i óns imp l e ,s i end oe s t o st am añ o sr ep r e s en t a t iv o sd el as imu l a c i ónen g en e r a l .L am é t r i c ad er end im i en t ou t i l i z ad ae sl ain a c t iv id add el o sp r o c e s ad o r e s ,c a l cu l ad ac om ol ad i f e r en c i aen t r ee lt o t a ld el ae j e cu c i ónye lt i empo d ee f e c t iv oc á l cu l o .P a rl o ss ch e du l e rd in ám i c o s ,e ln iv e ld ea l tu r aqu ec ad a t a r e at i en efu ec a l cu l ad opo re lob j e t oE va lua to rc onunp a t r ónd ed i s eñ o “ s in g l e ton ”a lin i c i a rl ae j e cu c i ónd e lp r o g r am a . T am . B l oqu e 6 0 0 0 6 0 0 0 6 0 0 0 6 0 0 0 6 0 0 0 6 0 0 0 6 0 0 0 6 0 0 0 8 0 0 0 8 0 0 0 8 0 0 0 8 0 0 0 8 0 0 0 8 0 0 0 8 0 0 0 8 0 0 0 t i l e s P r o c s . A l g o r . 6 6 6 6 8 8 8 8 6 6 6 6 8 8 8 8 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 LL RL HT IT LL RL HT IT LL RL HT IT LL RL HT IT T i empo ( s e g ) 1 7 . 5 0 1 3 . 2 6 1 0 . 1 6 9 . 5 1 4 0 . 5 9 2 6 . 3 3 2 0 . 9 8 2 0 . 6 9 3 6 . 8 9 2 7 . 7 9 2 1 . 3 7 1 9 . 9 5 8 5 . 3 4 5 5 . 0 5 4 4 . 3 0 4 3 . 7 1 %t i empo in a c t . 5 3 . 6 6 3 8 . 7 7 2 0 . 5 6 1 4 . 9 7 5 3 . 4 5 2 8 . 4 7 1 0 . 9 5 9 . 6 5 5 3 . 3 5 3 8 . 0 8 1 9 . 6 4 1 3 . 9 6 5 3 . 1 6 2 5 . 3 7 1 0 . 2 1 8 . 9 7 F i gu r e4 . 1 0 :R e su l t ad od el as imu l a c i ónp a r ad iv i s i ónen“ t i l e s ”d e6y8 . P a r ae la l g o r i tm od ef a c t o r i z a c i ónd eCh o l e sky ,e ls ch e du l e rRLr epo r t a l o sm e j o r e sr e su l t ad o sp a r auns ch e du l e re s t á t i c o ,l oqu ee sc on s i s t en t ec onl o s + r e su l t ad o sd el aLAWN2 2 3[LTN 0 9 ] .P a r auns ch e du l e rd in ám i c o ,a l g o r i tm o ITd ar e su l t ad o sp r ó x im o sa lóp t im o .L a sfi gu r a s4 . 1 1and4 . 1 2p r e s en t anun g r áfi c od el ín e ad et i empop a r al o ss ch e du l e rRLeIT . 7 3 7 4 F i gu r e4 . 1 1 :L ín e ad et i empod el as imu l a c i ónp a r ae ls ch e du l e rRL ,t i l e sc onn=8,r an g od e lb l oqu ed e8 0 0 0y4 p r o c e s ad o r e s 7 5 F i gu r e4 . 1 2 :L ín e ad et i empod el as imu l a c i ónp a r ae ls ch e du l e rIT ,t i l e sc onn=8,r an g od e lb l oqu ed e8 0 0 0y4 p r o c e s ad o r e s Enl o sg r áfi c o sd el a sfi gu r a san t e r i o r e ss ed e s t a c and o sc o s a s :p r im e r o , e lt i empoin a c t iv od el o sp r o c e s ad o r e senl o spun t o sd es in c r on i z a c i ónp a r a RL ,l oqu esu c ed ea la c e r c a r s eal at a r e ap o t rd eunnu ev oc i c l o ,s e gund o ,y l ap r á c t i c am en t eau s en c i ad et i empo sin a c t iv o sp a r aIT .C om os eexpu s oen l as e c c i ónan t e r i o r ,l aex i s t en c i ad eun as e cu en c i ad et a r e a ss e cu en c i a l e sn o pu ed es e rev i t ad a ,n ia lc om i en z od el ae j e cu c i ón ,n ia lfin a l .F u e r ad ee s t o s t r am o s ,n oex i s t ent i empo sin a c t iv o sp a r ae s t ea l g o r i tm o ,l oqu es er efl e j aen l o sr e su l t ad o sexpu e s t o senl at ab l ar e sp e c t iv a . 4 .1 .2 E j e cu c iónene lf ramewo rk C onr e su l t ad o st anp r om i s o r i o sene ls imu l ad o r ,l ap r ó x im ae t ap ac on s i s t i ó enc od ifi c a re lf r am ewo r kyr e a l i z a re j e cu c i on e sc ond a t o syc omun i c a c i on e s r e a l e s .P a r ae l l ofu eimp l em en t ad oe ld i s eñ oenl en gu a j eFORTRAN ,v e r s i ón 2 0 0 3 ,u t i l i z and ol a sfun c i on a l id ad e sd eo r i en t a c i ónaob j e t o squ el am i sm a t i en e . Ad em á ss er e sp e t ól aa rqu i t e c tu r ad ean id am i en t od eth r e ad send o s n iv e l e sp a r apod e rt en e run ac onfi gu r a c i ónfl ex ib l ed el o sp r o c e s ad o r e sp a r a l e l o syp r ob a rc omb in a c i on e sp a r al o g r a rm e j o r e sr end im i en t o s . L o sexp e r im en t o ss er e a l i z a r ons ob r ed o sm áqu in a sSMPd i s t in t a s ,un a c onp r o c e s ad o r e s AMDyo t r ac onp r o c e s ad o r e sIn t e l ,d ef o rm at a lqu es e a n e c e s a r i or e a l i z a ra ju s t e sene lc onfi gu r a c i ónd el o sp r o c e s ad o r e senc ad a m áqu in ac onl afin a l id add eop t im i z a rr end im i en t o syqu es e and i f e r en t e sen c ad aequ ipo[WDG 1 4b ] . L am áqu in a AMDc on s t ad ecu a t r och ip sAMD6 3 4 4d e1 2c o r e sc ad a un o ,l oqu eh a c eunt o t a ld e4 8p r o c e s ad o r e sp a r am em o r i ac omp a r t id aa 2 6 0 0 Mh z .L ao t r am áqu in at i en ed o sIn t e lX e onE5 -2680d e8c o r e sc ad a un ac onh yp e th r e ad in g ,l oqu eh a c eunt o t a ld e1 6c o r e sy3 2h i l o sd ee j e cu c i ón a2 7 0 0 Mh z . 4 .1 .3 La máqu inaconp roc e sado r e s AMD Enl am áqu in a AMDs eu t i l i z óe lc omp i l ad o rg f o r t r an4 . 7 . 2yl ab ib l i o t e c a ACML5 . 3 . 0 ,l o scu a l e ss onl o sm á sap r op i ad o sp a r asua rqu i t e c tu r a ,y a qu ee lc omp i l ad o rd i spon ed ean id am i en t od eh i l o syafin id add ec o r e sp a r a l aa rqu i t e c tu r a AMD ,yl ab ib l i o t e c ad eru t in a sm a t am á t i c a s ACML ,e sl a d e s a r r o l l ad apo rl am i sm aemp r e s aAMD . P a r al ac onfi gu r a c i ónd el o sexp e r im en t o sc one lf r am ewo r ks em an tuv o 7 6 l am i sm ad efin i c i ónd e la l g o r i tm op a r al aCPNysur edd e sp l e g ad a ,d ad a sen l as e c c i ónan t e r i o r .S o l ofu en e c e s a r i oc onfi gu r a re lt ipoynúm e r od eob j e t o s P r o c e s so rp a r ac ad am áqu in ap a r a l e l a ,e lnúm e r od ec o r e squ ec on f o rm ana c ad aun od ee l l o s ,l aafin id add ee s t o sp a r aap r o v e ch a rl al o c a l id ade sp a c i a l , ye ls opo r t ein f o rm á t i c od el afun c i ónγi,qu ea s i gn ae lk e rn e lae j e cu t a rp a r a c ad at a r e a .D ad oqu es eu t i l i z a r ond o sd i f e r en t e sb ib l i o t e c a sc om oimp l e m en t a c i ónd eBLAS ,enc ad ac a s ohuboqu ea ju s t a r γi.C ad aun od ee s t o s p a r ám e t r o sfu ec onfi gu r ad oena r ch iv o sd ec onfi gu r a c i ónd ef o rm a t oXML . L aa rqu i t e c tu r ad el am áqu in aAMDt i en ecu a t r och ip sd e1 2c o r e sc ad a un o .C ad ach ipt i en ed o sb l oqu e sd em em o r i ac a ch eL 3a s o c i ad oas e i sc o r e s , po rcu an t o l a l o c a l id ade sp a c i a le sm e j o rd eas e i sc o r e sv e c in o squ ec omp a r t en d i ch am em o r i aL 3 .P a r aop e r a c i on e sd epun t ofl o t an t e ,e lm i c r op r o c e s ad o r c omp a r t ec ad ad o sc o r e sun aun id add e mu l t ip l i c a c i ónysum afu s i on ad a (FMA )qu epu ed er e a l i z a rs imu l t án e am en t eamb a sop e r a c i on e sc onr e g i s t r o s d e2 5 6b i t s ,l ocu a lm e j o r ae lr end im i en t od ee s t et ipod eop e r a c i on e ss ob r e e lp r o c e s ad o rb á s i c o .C om ol ab ib l i o t e c aACMLu t i l i z ad ah a c eu s od ee s t a s un id ad e s ,s el im i t óa2 4e lnúm e r om áx im od eob j e t o sP r o c e s so r qu es e u t i l i z a r ánp a r ae s t am áqu in a . L aa rqu i t e c tu r ad el am áqu in aAMD ,u t i l i z and ol a sun id ad e sFMA ,p e r m i t ec onfi gu r a runr an g od ep r o c e s ad o r e sl ó g i c o squ eab a r c ad e sd ec omb in a c i on e sd e2 4 ×1 ,e sd e c i r2 4d eun as o l aun id adFMA ,h a s t a4×d e6FMA ’ s c ad aun o .E lr end im i en t oene lp r o c e s am i en t oqu es el o g r ea l c an z a rd ep end e d el oefi c i en t em en t equ el ab ib l i o t e c a ACMLe s t ép r o g r am ad ap a r au t i l i z a r e s t a sa rqu i t e c tu r a s . L ad i spo s i c i ónl ó g i c ad e lha r dwa r efin a lm en t eu t i l i z ad aenl a sp ru eb a sh a s id od en×1p r o c e s ad o r e sl ó g i c od eb id oad o sc au s a s .L ap r im e r a ,aunqu e d em en o rp e s o ,e squ el o sexp e r im en t o se s t ánd e s t in ad a sap r ob a rl abond ad d e lm od e l oPEM ,po rl oqu eun m a y o rnúm e r od ep r o c e s ad o r e simp l i c aun a m a y o rc a r g ad eadm in i s t r a c i ónd e lp r o c e s am i en t op a r a l e l o ,l ocu a lp e rm i t e c omp r ob a rl a sv en t a j a sol o sl ím i t e sd e lm i sm o .L as e gund ac au s a ,e squ e l av e r s i ónd e ACMLu t i l i z ad a ,l am á sa v an z ad aensu m om en t o ,t i en eun pob r esp e e dupa lu s a rm á sd eun aun id adFMA .Ene f e c t o ,l av e r s i ónqu e imp l em en t ae j e cu c i ónp a r a l e l ac onFMA ,e s c a l apob r em en t ep a r al a sru t in a s s s y r k ,s t r smysp o t r fcu and os ec onfi gu r ap a r av a r i o sh i l o s( 6 , 8 , e t c . ) . Enc on s e cu en c i a ,c ad aob j e t oP r o c e s so re j e cu t ae lk e rn e ld el av e r s i ón s e cu en c i a ld e ACMLc onu s od eFMA .S inemb a r g o ,yal o sfin e sd eev i t a rs o l ap am i en t o ,l aafin id adc onl o sc o r e sf í s i c o sd ec ad ap r o c e s ad o rl ó g i c o e simpo r t an t e ,p a r aqu ec ad aun od ee s t o su t i l i c eenf o rm aex c luy en t eun a 7 7 p r o c s r an g o t i l e s 8 1 2 0 0 0 1 2 1 5 8 2 4 0 0 0 1 2 1 5 8 3 0 0 0 0 1 2 1 5 8 s e g s fl op s 3 . 1 4 1 8 3 2 . 9 1 1 9 8 4 . 0 5 1 4 2 2 2 . 1 1 2 0 8 1 9 . 2 8 2 3 9 1 9 . 2 1 2 4 0 4 3 . 0 5 2 0 9 3 6 . 0 2 2 5 0 3 5 . 5 0 2 5 4 1 6 s e g s fl op s 2 . 8 9 1 9 9 2 . 2 1 2 6 0 4 . 0 7 1 4 1 1 8 . 9 8 2 4 3 1 3 . 4 9 3 4 2 1 2 . 0 6 3 8 2 3 6 . 9 9 2 4 3 2 5 . 1 1 3 5 8 2 3 . 1 1 3 8 9 2 4 s e g s fl op s 3 . 1 2 1 8 5 2 . 3 8 2 4 2 4 . 4 2 1 3 0 2 0 . 3 3 2 2 7 1 4 . 9 8 3 0 8 1 3 . 7 3 3 3 6 4 0 . 9 0 2 2 0 2 5 . 7 4 3 5 0 2 3 . 4 2 3 8 4 F i gu r e4 . 1 3 :T i empoens e gund o syr end im i en t oenGF l op sp a r ap ru eb a sc on r an g od em a t r i zd e1 2 0 0 0 ,2 4 0 0 0y3 6 0 0 0 ;8 ,1 6y2 4p r o c e s ad o r e sl ó g i c o s ; d iv i s i ónent i l e sp a r an=8, 1 2 , 1 5 ,enl am áqu in aAMD . t i empo xpo t r x sy rk x t r sm x g emm e j e cu c i ón 0 . 1 0 1 0 0 . 2 0 9 8 0 . 2 0 4 2 0 . 2 8 5 3 p r ep a r a c 0 . 0 0 3 9 0 . 0 0 6 6 0 . 0 0 4 9 0 . 0 0 4 5 F i gu r e4 . 1 4 :T i empop r om ed i oens e gund o sp a r ac ad aru t in au t i l i z ad aene l a l g o r i tm op a r ae lc a s od e1 6p r o c e s ad o r e s ,d iv i s i ónd et i l e sn=1 5 yr an g o d em a t r i z2 4 0 0 0 ,enl am áqu in aAMD . un id adFMAs int en e rqu ec omp a r t i r l ac ono t r op r o c e s ad o rl ó g i c o .P a r ae l l o s ed efin i óqu el o s4 8c o r e ss e and iv id id o sen2 4b l oqu e sd e2c o r e sc on s e cu t iv o sc ad aun o ,d ef o rm at a ld equ ec ad aun id adFMAe ss o l ou t i l i z ad apo r unún i c op r o c e s ad o rl ó g i c o . L o sr e su l t ad o sd ea l gun a sp ru eb a sc onl ad i spo s i c i ónr e c i énexpu e s t as on p r e s en t ad o senl at ab l ad eF i g .4 . 1 3 .E lcu e rpod el am i sm ac on t i en el o s t i empo sens e gund o sye lr end im i en t oenflop sob t en id o sp a r ad iv e r s a sc om b in a c i on e sd ed iv i s i ónd et i l e s( n=8, 1 2 , 1 5 ) ,r an g od em a t r i zaf a c t o r i z a r ynúm e r od ep r o c e s ad o r e sl ó g i c o su t i l i z ad o s .T od o sl o sr e su l t ad o sc o r r e spon d enap ru eb a sr e a l i z ad a ss i gu i end oe ls ch e du l e rITd el as e c c i ónan t e r i o r . P o rb r ev ed ads ep r e s en t anl o sr e su l t ad o sm á sr ep r e s en t a t iv o s .L a sp ru eb a s c onun ad iv i s i ónd et i l e sm en o rqu e8y m a y o raqu in c ed anr e su l t ad o scuy o r end im i en t oe sp e o ra lexpu e s t oyd e j and es e rs i gn ifi c a t iv o s . L at ab l ad eF i g .4 . 1 4c on t i en el o st i empo sd ee j e cu c i ónp r om ed i od ec ad a ru t in au t i l i z ad aene la l g o r i tm o ,imp l em en t a c i ónACML5 . 3 . 0 ,u t i l i z and ol a un id adFMA ,unún i c oc o r e ,ob t en id o sd el ae j e cu c i ónd e la l g o r i tm op a r aun r an g od e2 4 0 0 0 ,d iv i s i ónd et i l e sn=1 5 y1 6p r o c e s ad o r e sl ó g i c o s ,e sd e c i r , p a r aunb l oqu ecu ad r ad od er an g o1 6 0 0 .E s t áexpu e s t ac om or e f e r en c i ad e 7 8 l o st i empo sun i t a r i o sin sum id o spo rc ad aru t in a .Ad i c i on a lm en t e ,expon el o s t i empo sd e“o v e r lo ad ”p r om ed i o ,qu ein c luy ee lt i empod es e l e c c i ónd el a t a r e a ,bú squ ed ad el o sd a t o sr e sp e c t iv o syl ain s e r c i ónd eto k en sa lfin a l i z a r l ae j e cu c i ón ,e sd e c i r ,t od al as ob r e c a r g ad eb id aa lm od e l oya ls ch e du l e r u t i l i z ad o . E lan á l i s i sd el o sr e su l t ad o sd el a sp ru eb a ss ob r el a sm áqu in aAMDex pu e s t oenl a sd o st ab l a san t e r i o r e sp e rm i t ec on c lu i rqu e : •Unnúm e r op equ eñ od ed iv i s i ónent i l e s ,m en o ra8 ,g en e r ain sufi c i en t e s t a r e a sp a r aunnúm e r od e8o m á sp r o c e s ad o r e s .P o re lc on t r a r i o ,un a l t onúm e r od ed iv i s i on e sg en e r aun as ob r e c a r g ad ep r o c e s am i en t o ,po r l oqu es eev id en c i al an e c e s id add e lb a l an c een t r el ac an t id add et a r e a s p a r a l e l a sye lnúm e r od ep r o c e s ad o r e sp a r a l e l o su t i l i z ad o s . •L as ob r e c a r g ad ec ad at a r e aind iv idu a le sd e lo rd end el o sm i l é s im o s d es e gund o ,po rl oqu en oc on v i en ep a r at a r e a squ es ee j e cu t enene l o rd end el a sc en t é s im a s ,a lm en o sd eb ens e rd e lo rd end el a sd é c im a sd e s e gund o ,e sd e c i rd o só rd en e ssup e r i o r e s .Enp a r t i cu l a r ,enl a sp ru eb a s r e a l i z ad a s ,l as ob r e c a r g ap r om ed i óe l2%d e lt i empod ee j e cu c i ónd e c ad at a r e a ,l ocu a le sb a j oimp a c t os ob r ee lt o t a ld el ae j e cu c i ón . •L ad iv i s i ónd et i l e sn=1 5g en e r a6 8 0t a r e a sc on1 8 0 0p a r ám e t r o s ,e l cu a le lt am añ od ec ad aM a t r i zd eIn c id en c i a .S il o sb l oqu e sd ed a t o s u t i l i z ad o sp a r ae lc á l cu l op r op i am en t ed i ch os ond er an g o1 6 0 0 ,h a y un as im i l i tudd em a gn i tud e sen t r el o sd a t o sap r o c e s a ryl o sd a t o s n e c e s a r i o sp a r ap r o c e s a renp a r a l e l o .Ene lí t eman t e r i o rs eexpu s oqu e l as ob r e c a r g ar e a lv e r ifi c ad afu ep equ eñ a ,p e r oc r e c eexpon en c i a lm en t e po re limp a c t od el at a r e axgemmene la l g o r i tm o ,c om os eexpu s oenl a F i g .4 . 6 . •E lm e j o rr e su l t ad os eob tuv op a r aun am a t r i zd er an g o3 0 0 0 0 ,1 6p r o c e s ad o r e sl ó g i c o syl ad iv i s i ónd et i l e sn=1 5,a l c an z and o3 8 9 Gfl op s . D ad oqu el am áqu in aAMDt i en eunp i c ot e ó r i c od ep r o c e s am i en t od e 1 9 9 8 Gfl op s ,s el o g r óun au t i l i z a c i ónd ec a s ie l4 0%d esuc ap a c id ad m áx im a .S iad em á ss et i en eencu en t aqu efu el o g r ad oc ons o l o1 6d e l o s2 4un id ad e sFMAd i spon ib l e s ,e lpo r c en t a j ed ep r o c e s am i en t oc r e c e a l5 8% .E s t o sv a l o r e ss on muybu en o sc on s id e r and ol ap a r t es e cu en c i a l d e la l g o r i tm oyl a sf a l l a sd ec a ch en e c e s a r i am en t eo c a s i on ad a spo re l a l t ov o lum end et r áfi c od ed a t o sen t r el am em o r i ap r in c ip a lyl ac a ch e L 3 . 1 9 9 8 Gfl op s =2 . 6 Gh zx2 4fm ax2op sx8v a l o r e sd ep r e c i s i óns imp l e 7 9 •E lu s od e2 4p r o c e s ad o r e sl ó g i c o sn og en e r ar end im i en t o ssup e r i o r e sa l u s od e1 6 .L ac onfi gu r a c i ónf í s i c ad el am em o r i aene lequ ipo ,d ond e o cup auns o l ob an c od em em o r i aypo rl ot an t ou t i l i z aunún i c oc an a l , g en e r aun as a tu r a c i ónene lu s od ed i ch oc an a lp a r ae lc a s od e2 4p r o c e s ad o r e s .E s t er e su l t ad os ec on c luy ed eb id oaqu el o st i empo sun i t a r i o s d ee j e cu c i ónd el a sru t in a sp r e s en t anun aa l t av a r i ab i l id adp a r ae s t e c a s o ,c onc a s o sex t r em o sd e ld ob l ed et i empo .P a r a1 6o m en o sp r o c e s ad o r e s ,l a sd i f e r en c i a sen t r el o st i empo sun i t a r i o sp a r aun am i sm a t a r e aap en a sl l e g ana lo rd end el a sc en t é s im a s ,s i end o muye s t ab l e s . 4 .1 .4 La máqu inaconp roc e sado r e sIn t e l L am áqu in ab a s ad aenp r o c e s ad o r e sIn t e lt i en ed o sm i c r op r o c e s ad o r e sd e l t ipoX e onE 5 2 6 8 0 ,c on8c o r e sc ad aun o ,l oqu eh a c eunt o t a ld e1 6p r o c e s ad o r e sf í s i c o s . Ad em á s ,c ad ac o r ed i spon ed eun aun id ad AVX(A d van c e d V e c to rE x t en s ion s)qu eu t i l i z ar e g i s t r o sd e2 5 6b i t squ ep e rm i t er e a l i z a ren f o rm as imu l t án e aad i c i óny mu l t ip l i c a c i óns ob r ed i ch o sr e g i s t r o s ,s im i l a ra l aun id adFMAd e AMD .D i spon i end od e1 6un id ad e s AVX ,l ac ap a c id ad t e ó r i c ad ep r o c e s am i en t oe ss im i l a ral am áqu in aAMD ,a l c an z and ol o s6 9 1 . 2 Gfl op s . P a r ae s t eequ ipos eu t i l i z óe lc omp i l ad o rI f o r t r anyl ab ib l i o t e c ad eru t in a s MKL ,v e r s i ónIn t e lC ompo s e r2 0 1 3su i t e ,ap r i o r ie lm á sap r op i ad op a r al a a rqu i t e c tu r aene s t am áqu in aa lm om en t od er e a l i z a rl a sp ru eb a s .A li gu a l qu ep a r ae lc a s od el am áqu in aAMD ,ent od a sl a sp ru eb a s ,s eu t i l i z óp r e c i s i ón num é r i c as imp l e ,p a r am an t en e rc on s i s t en c i a . L at ab l ad ed el aF i g .4 . 1 5c on t i en el o sr e su l t ad o sm á ss i gn ifi c a t iv o sd e l a sp ru eb a sr e a l i z ad a ss ob r ee s t am áqu in a .D ef o rm as im i l a ral o sexp e r im en t o sr e a l i z ad o sc onl am áqu in a AMD ,l ad iv i s i ónd ep r o c e s ad o r e sl ó g i c o ss e h i z ot om and oun as o l aun id adAVXp a r ac ad aun o .Ene s t aopo r tun id ad ,a l u s a rt od al ac ap a c id add ep r o c e s am i en t os eob t i en em e j o r e sr e su l t ad o squ e a lu t i l i z a rs o l oun ap a r t e .Enl am aqu in aIn t e ll am em o r i ae s t ád i s t r ibu id a end o sc an a l e s ,po rl oqu el as a tu r a c i ónd e lm emo r ychann e l ob s e rv ad aan t e r i o rm en t en os er ep i t e . Ad i f e r en c i ad el ab ib l i o t e c a ACML ,sup a r MKLe s t ám e j o rp r ep a r ad a p a r al ae j e cu c i ónd esu sk e rn e l senp a r a l e l o ,po rl oqu es ep r e s en t anr e su l t ad o sd ep ru eb a sad i c i on a l e sc one s t al ib r e r í ac onv a r i a sc omb in a c i on e sd e l núm e r oyc ompo s i c i ónin t e rn ad el o sob j e t o sp r o c e s ad o rp a r al o s1 6th r e ad s ( oun id ad e s AVX )d i spon ib l e s .L o sr e su l t ad o sm á ss i gn ifi c a t iv o ss ep r e s en 8 0 p r o c s 8x 1 1 6x 1 r an g o t i l e sn s e g s fl op s s e g s fl op s 8 1 7 . 0 8 2 7 0 1 3 . 2 5 3 4 8 2 4 0 0 0 1 2 1 4 . 3 5 3 2 1 9 . 5 2 4 8 4 8 1 4 0 . 5 9 2 6 2 1 0 1 . 7 3 3 4 2 4 8 0 0 0 1 2 1 0 9 . 2 4 3 3 7 7 0 . 9 9 5 1 9 F i gu r e4 . 1 5 :T i empoens e gund o syfl op sen GF l op s ,c on m a t r i c e sd er an g o 2 4 0 0 0y4 8 0 0 0 ,8y1 6p r o c e s ad o r e s ,d iv i s i ónent i l e sn=8, 1 2 ,enl am áqu in a In t e l . p r o c s 1x 1 6 2x 8 4x 4 8x 2 r an g o dv s s e g s flp s s e g s flp s s e g s flp s s e g s flp s 2 4 0 0 0 1 2 1 1 . 6 9 3 9 21 0 . 1 7 4 5 3 8 . 9 8 5 1 3 8 . 4 0 5 4 9 4 8 0 0 0 1 2 6 9 . 7 3 5 2 96 2 . 7 2 5 8 85 9 . 8 1 6 1 66 0 . 3 3 6 1 1 F i gu r e4 . 1 6 :T i empoens e gund o syfl op sen GF l op sp a r ap ru eb a sd er an g o 2 4 0 0 0y4 8 0 0 0 ,c on1 6th r e ad sd iv id id o sl ó g i c am en t eend ob l en iv e l(p r o c e s ad o rxth r e ad sin t e rn o s )enc omb in a c i ond e1x 1 6 , 2x 8 , 4x 4 , 8x 2 ,yd iv i s i ónd e d a t o sent i l e sn=1 2,enl am áqu in aIn t e l . t anenl at ab l ad eF i g .4 . 1 6 ,l o scu a l e sfu e r onob t en id o st om and oe lm e j o r c a s oob s e rv ad od el ad iv i s i ónd e( 1 6x 1 ) ,e lcu a l ,s e gúnl at ab l ap r e c ed en t e , e sp a r ae lc a s od ed iv i s i ónd et i l e sn=1 2,fi j and oe s t enúm e r od ed iv i s i on e s yr e a l i z and ol a sp ru eb a sp a r ao t r a sl ac omb in a c i on e senl ad iv i s i ónl ó g i c ad e p r o c e s ad o r e s ,as ab e r1x 1 6 ,2x 8 ,4x 4y8x 2 . E lan á l i s i sd el o sr e su l t ad o sn o sp e rm i t ec on lu i rqu e : •Enf o rm as im i l a ral o sr e su l t ad o sob t en id o spo rl am áqu in a AMD ,e l núm e r od ed iv i s i on e sd et i l e sd eb es e rl osufi c i en t em en t ea l t op a r a d i spon e rd eunt a r e a sh ab i l i t ad a syn ot r ab a rl ae j e cu c i ónp a r a l e l a . Ene s t ec a s oh as id oe lóp t im op a r an=1 2. •Aum en t a re lnúm e r od ep r o c e s ad o r e sl ó g i c o sd e8a1 6n oe s c a l ap r op i am en t e ,p e r og en e r aun am e j o r aene lr end im i en t od e l5 0% ,yn os e m an t i en ee s t ab l ec om oene lc a s od el am áqu in aAMD . •E lm e j o rr e su l t ad op a r al o sob j e t o sP r o c e s so rc ompu e s t o sd eunún i c o th r e ads eob tuv op a r aunr an g od e4 8 0 0 0yd iv i s i ónt i l e sn=1 2a r r o j and ounr e su l t ad od e5 1 9Gfl op .C on s id e r and oe lp i c od ec ap a c id add e p r o c e s am i en t od el o s1 6p r o c e s ad o r e s ,l at a s ad eu s od ee s t o sa l c an z a c e r c ad eun7 5%d esuc ap a c id adt e ó r i c a ,l oqu eev id en c i aunbu en 8 1 m an e j od el a sp é rd id a sd ec a ch eyl aadm in i s t r a c i ónd el o sp r o c e s o s p a r a l e l o s . •L a sp ru eb a sp a r ap r o c e s ad o r e sl ó g i c o sc ond ob l en iv e ld ed iv i s i ónd e h i l o s mu e s t r ane lm e j o rr e su l t ad o sp a r acu a t r oob j e t o sP r o c e s so rc on 4h i l o s(AVX )c ad aun o ,a l c an z and ounp i c od er end im i en t od e6 1 6 gfl op s , muyc e r c an oa lm áx im ot e ó r i c od e6 9 1 . 2gfl op s . •E s t o sr e su l t ad o sd anev id en c i ad ed o sf a c t o r e s :e lbu en m an e j od el a b ib l i o t e c a MKLp a r al ae j e cu c i ónc onmú l t ip l e sth r e ad s ,ypo ro t r ol ad o , qu ee lu s od et od o sl o sr e cu r s o sd ep r o c e s am i en t od e lequ ipof í s i c oe s m e j o rap r o v e ch ad opo re lm od e l ob a j op ru eb aqu epo rl am i sm ab i b l i o t e c a .Ene f e c t o ,s ic on s id e r am o sl ae j e cu c i ónd el ab ib l i o t e c ac on l o s1 6h i l o senunún i c op r o c e s o( 1x 1 6 ) ,a r r o j aunr end im i en t od e3 9 2 y5 2 9gfl op sp a r ae lc a s od em a t r i c e sd er an g o2 4 0 0 0y4 8 0 0 0r e sp e c t iv am en t e .S inemb a r g o ,s ip a r al ae j e cu c i óns eu t i l i z ae lm od e l oPEM c onun ac onfi gu r a c i ónd e4p r o c e s ad o r e sc on4h i l o sc ad aun o( 4x 4 ) , od e8x 2p r o c e s ad o r e s ,l o sr e su l t ad o ss on m e j o r e squ ep a r al ap r op i a b ib l i o t e c a ,d and op ru eb ad el oc on v en i en t ed e lm od e l oa lpod e rc onfi gu r a rl ae j e cu c i ónp a r a l e l aenf o rm aá g i leind ep end i en t ed e lm od e l o d e la l g o r i tm o ,yl o g r a run ae j e cu c i ónr e a lc one l8 9%d e lu s om áx im o d el ac ap a c id add ep r o c e s am i en t o . F in a lm en t e ,ya m od od ei lu s t r a c i ón ,l aF i g .4 . 1 7 mu e s t r al al in e ad e t i empod el ae j e cu c i ónd eun od el a sp ru eb a sp a r al am áqu in aIn t e l ,c onr an g o d em a t r i z2 4 0 0 0 ,d iv i s i ónt i l e sn=1 2y1 6p r o c e s ad o r e s .L a se j e cu c i on e sc on r an g od em a t r i zm a y o rg en e r anp r o c e s am i en t o sm á sl a r g o squ es ond i f í c i ld e in c lu i renung r áfi c od eun ap á g in a .A s ím i sm o ,l o sn omb r e sd el a st a r e a ss e h anr e c o r t ad oal o sfin e sd equ equ ep en . 8 2 U s e dr o u t i n e s g e p o s y t r E l a p s e dt im eb e tw e e n0s e c s .t o5s e c s . 1 t r 0 9 2 g e 0 2 t r 0 6 g e 0 4 p o 0 1 t r 0 2 s y 0 2 p o 0 2 g e 0 3 3 4 5 t r 0 5 g e 0 2 s y 0 6 t r 0 8 g e 0 2 t r 0 6 s y 0 4 6 7 8 g e 0 5 1 1 0 1 1 t r 0 4 s y 0 4 g e 0 2 t r 0 7 s y 0 5 g e 0 4 t r 1 2 t r 0 5 g e 0 4 g e 0 2 8 3 1 4 g e 0 2 g e 0 2 1 6 g e 0 5 t r 0 3 s y 0 3p o 0 3 g e 0 5 1 5 t r 0 8 g e 0 4 g e 0 4 g e 0 4 g e 0 4 g e 0 3 g e 0 6 g e 0 5 g e 0 5 g e 0 3 g e 0 2 t r 0 8 g e 0 7 g e 0 2 g e 0 7 g e 0 5 g e 0 3 g e 0 5 g e 0 6 t r 0 8 g e 0 5 s y 0 8 g e 0 6 g e 0 6 g e 0 6 g e 0 4 g e 0 6 g e 0 5 g e 0 7 g e 0 8 t r 0 9 g e 0 5 s y 0 9 t r 1 2 g e 0 8 g e 0 6 g e 0 9 g e 0 9 g e 0 7 g e 0 8 g e 0 6 g e 0 7 s y 1 1 t r 1 2g e 0 9 g e 0 8 s y 1 0 g e 0 9 s y 0 9 s y 1 0 g e 0 6 g e 0 6 g e 0 8 g e 0 8 g e 0 7 s y 0 9 t r 1 1 g e 0 8 g e 0 7 g e 0 9 g e 0 8 g e 0 7 g e 0 9 g e 0 7 g e 0 7 t r 0 9 g e 0 6 g e 0 7 g e 0 5 g e 0 6 s y 0 9 s y 0 8 t r 1 0g e 0 9 s y 0 8 g e 0 8 g e 1 0 g e 0 7 g e 0 5 t r 1 1 s y 0 9 t r 1 0 g e 0 5 g e 0 9 g e 0 8 g e 0 8 g e 0 7 g e 0 7 g e 0 5 g e 0 6 g e 0 6 t r 0 8 g e 0 8 g e 0 6 g e 0 8 t r 0 8 p o 0 7 g e 0 7 g e 0 6 g e 0 8 g e 0 4 s y 0 7 g e 0 8 g e 1 0 g e 0 5 g e 0 7 g e 0 5 s y 0 8 g e 0 7 t r 1 0 s y 0 7 g e 0 6 g e 0 4 g e 0 5 g e 0 7 g e 0 7 g e 0 6 g e 0 6 g e 0 9 t r 1 2 s y 1 0 t r 0 7 g e 0 7 s y 0 6 g e 0 6 g e 0 4 g e 0 4 g e 0 3 t r 0 6 g e 0 7 g e 0 6 g e 0 7 g e 0 8 s y 0 7 t r 0 9 g e 0 5 s y 0 6 g e 0 5 g e 0 5 g e 0 3 g e 0 5 t r 0 7 t r 1 2 t r 0 4 s y 0 4p o 0 4 s y 0 8 g e 0 5 s y 0 8 t r 1 1 t r 0 7 g e 0 3 t r 0 6 g e 0 6 g e 0 7 g e 0 5 g e 0 6 g e 0 5 g e 0 6 g e 0 6 p o 0 6s y 0 7 g e 0 3 g e 0 4 g e 0 4 s y 0 6 g e 0 4 t r 0 7 g e 0 4 g e 0 4 g e 0 5 g e 0 5 g e 0 6 t r 0 6 g e 0 3 t r 0 9 g e 0 6 g e 0 4 g e 0 5 t r 1 0 t r 0 5 s y 0 5 p o 0 5 s y 0 5 g e 0 3 s y 0 6 g e 0 3 t r 0 9 g e 0 4 t r 1 1 g e 0 4 g e 0 3 g e 0 3 g e 0 3 s y 0 7 g e 0 4 g e 0 4 s y 0 7 g e 0 4 g e 0 3 s y 0 3 t r 0 3 1 2 1 3 g e 0 5 g e 0 2 s y 0 5 t r 0 5 g e 0 6 g e 0 3 t r 0 4 t r 1 0 g e 0 4 t r 0 8 t r 1 1 g e 0 3 t r 0 7 9 t r 1 0 g e 0 3 g e 0 6 g e 0 8 g e 1 0 g e 0 7g e 0 7 E l a p s e dt im eb e tw e e n5s e c s .t o1 0s e c s . 1 2 3 4 7 8 9 1 1 0 1 1 1 2 1 3 1 4 1 5 1 6 g e 0 9 g e 0 9 g e 0 9 g e 0 9 g e 0 9 g e 0 9 g e 0 9 s y 1 1 g e 0 8 5 6 g e 0 9 s y 0 8 g e 0 8 t r 1 0 g e 1 0 g e 1 0 g e 1 0 g e 1 0 g e 1 0 g e 1 0 g e 1 1 g e 0 6 s y 1 1 g e 0 8 t r 1 2 s y 1 0 s y 0 9 s y 1 2 g e 0 9 g e 1 1 g e 1 0 g e 1 1 t r 1 2 g e 1 1 g e 1 1 t r 1 2s y 1 2 p o 1 2 g e 0 9 g e 0 9 t r 1 2 s y 1 2 s y 1 2 s y 1 2 s y 1 2 s y 1 2 s y 1 2s y 1 2 g e 0 8 g e 0 8 g e 0 8 g e 0 9 g e 0 9 g e 0 9 g e 0 7 g e 0 7 g e 0 8 t r 1 2 g e 1 0 g e 0 8 s y 1 1 p o 1 1s y 1 2 t r 1 2 s y 0 9 g e 0 8 g e 1 1 g e 1 0 t r 1 0 s y 1 0 t r 1 1 g e 1 1 g e 1 1 g e 1 0 s y 1 0 s y 1 0 t r 0 9 g e 0 7 g e 1 1 g e 1 0 s y 1 1 s y 1 1 s y 1 1 s y 1 1 g e 0 8 g e 0 7 g e 1 1 t r 1 1 s y 1 2 s y 1 1 g e 1 0 s y 1 0 t r 1 1 t r 0 9 s y 0 9 p o 0 9 g e 1 0 p o 0 8 g e 0 7 g e 0 9 t r 1 0s y 1 0 p o 1 0 g e 0 8 g e 1 0 g e 1 0 t r 1 1 t r 1 1s y 1 1 F i gu r e4 . 1 7 :L ín e ad et i empod el ae j e cu c i ónp a r al am áqu in aIn t e l ,r an g o2 4 0 0 0 ,t i l e sn=1 2,1 6p r o c e s ad o r e s L ain a c t iv id add el o sp r o c e s ad o r e ss epu ed eob s e rv a ra lin i c i oyenl a s e t ap a sfin a l e sd el ae j e cu c i ónd e la l g o r i tm o ,c on s i s t en t ec onl oexpu e s t oan t e r i o rm en t eyg r afi c ad oenp a g6 8 .S ob r e s a l el ain a c t iv id ada lfin a ld e lp r o c e s am i en t o .T en e rencu en t aqu elu e g od el at a r e ap o t r9s o l oqu ed ancu a t r o e t ap a sd e la l g o r i tm o ,c on2 0t a r e a sent o t a lpo rr e a l i z a r ,d el a scu a l e s1 0s on s e cu en c i a l e s ,po rl oqu el apo s ib i l id add er e a l i z a rt a r e a senp a r a l e l od i sm inuy e d r á s t i c am en t e .Enl afi gu r apu ed ev e r s equ elu e g od ed i ch at a r e as er e a l i z an m á sd e2 0 ,l ocu a le spo rl ap r i o r i z a c i ónqu ee ls ch e du l e rITh a c es ob r el a s t a r e a squ em á sp a s o st i en enqu eh a c e rp a r al l e g a ra lfin a l ,g en e r and oun a m a y o ru t i l i z a c i ónd el o sp r o c e s ad o r e sene s t a sú l t im a se t ap a s . S ed e s t a c al aau s en c i ad et i empo sd ein a c t iv id adal ol a r g od e lr e s t od e l a se t ap a sd ep r o c e s am i en t o .L ab a j as ob r e c a r g at amb i ens eev id en c i aenl a au s en c i ad ee sp a c i o sin a c t iv o sen t r ee lfin a ld eun at a r e aye lin i c i od el a s i gu i en t e . 4 .2 Mu l t ip l i ca c iónd e Ma t r i c e s L o sbu en o sr e su l t ad o sob t en id o senl o sexp e r im en t o sd el as e c c i ónan t e r i o r ,n o s onsufi c i en t e sp a r as a t i s f a c e rl a sexp e c t a t iv a sd el abond add e lm od e l o .C on l o sexp e r im en t o ss ob r ee la l g o r i tm od eCh o l e skys ec omp r obóqu el at a r e ad e m od e l ad od e lm i sm ob a j ol a sp r em i s a sd e lm od e l oPEM ,s onr e l a t iv am en t e s imp l eyfl ex ib l e sal ah o r ac onfi gu r a re len t o rn od ee j e cu c i ónp a r a l e l o ,po r cu an t oun av e zm od e l ad oe la l g o r i tm o ,n ofu en e c e s a r i om od ifi c a r l op a r asu e j e cu c i ónend iv e r s o sen t o rn o sd em áqu in a sSMP . O t r ot ipod ep ru eb a sfu e r onr e a l i z ad a syc on s i s t i e r onenu t i l i z a re lm od e l o p a r aunen t o rn od em áqu in a sd em em o r i ac omp a r t id a ,p e r oc onp r o c e s ad o r e s h e t e r o g én e o s ,d ond er e s a l t el abond add e ld i s eñ od e lm od e l o ,s ob r et od o ,enl o r e f e r en t eal afl ex ib i l id adqu eb r ind anl o sob j e t o sE va lua to r,l o sr e spon s ab l e s p a r ac ad aob j e t oP r o c e s so r enl as e l e c c i ónd el ap r ó x im at a r e aar e a l i z a r . D en t r od eunen t o rn oh e t e r o g én e o ,c ad at ipod ep r o c e s ad o rd eb et en e run c r i t e r i od es e l e c c i ónd et a r e a sd i s t in t o ,e lcu a lp e rm i t aqu el o sp r o c e s ad o r e s m á sl en t o sa yud enene lp r o c e s am i en t og l ob a lc ont a r e a squ en og en e r en d em o r a socu e l l o sd ebo t e l l aal ae j e cu c i ónt o t a l . E la l g o r i tm os e l e c c i on ad oe se lc l á s i c od emu l t ip l i c a c i ónd em a t r i c e s(MM ) . S ec on s id e r anm a t r i c e scu ad r ad a sd enúm e r o sd ep r e c i s i óns imp l e .D ad a st r e s m a t r i c e scu ad r ad a s ,A ,B ,C,d ei gu a lr an g oq ,s et om ac om op r odu c t om a t r i c i a laC=A×B,cuy af ó rmu l ag en e r a le s : 8 4 q Aik×Bkj Cij = ( 4 . 4 ) k=1 d ond eXij r ep r e s en t ae lv a l o renl am a t r i zub i c ad oenl afi l ai ,c o lumn aj , yCijs eob t i en epo rm ed i od e lp r odu c t ov e c t o r i a len t r ee lv e c t o rfi l aienl a m a t r i z Aye lv e c t o rc o lumn ajd el am a t r i zB. E s t ea l g o r i tm oe sf á c i lm en t ep a r a l e l i z ab l ey aqu en oex i s t end ep end en c i a s d ed a t o sen t r el o sr e su l t ad o senc ad apo s i c i ón ,po rl oqu eenun am áqu in a p a r a l e l ac on m em o r i ac omp a r t id a ,s epu ed eob t en e re lr e su l t ad oenc onq×q p r o c e s o sp a r a l e l o spo t en c i a lm en t e ,c ad aun od el o scu a l e sr e a l i z aunp r odu c t o v e c t o r i a l ,cuy or e su l t ad od e t e rm in ac ad av a l o renl am a t r i zC.S inemb a r g o , e s t oú l t im oe sp r á c t i c am en t ein v i ab l ey aqu el ae j e cu c i ónp a r a l e l ad ee s t e a l g o r i tm ot i en es en t id oenl am ed id ad es e re j e cu t ad ac onm a t r i c e scuy or an g o ex c ed el a r g am en t ee lnúm e r od ep r o c e s ad o r e sd i spon ib l e senun am áqu in a p a r a l e l a . L ae j e cu c i ónp a r a l e l ad ee s t ea l g o r i tm on e c e s i t aen t on c e sd el ad iv i s i ónd e d a t o s ,p a r aqu ec ad ap r o c e s ad o rc ompu t eun ap a r t ed e lr e su l t ad ot o t a l .H a y d o sf o rm a sf r e cu en t em en t eu t i l i z ad a sp a r ae s t ad iv i s i ón :d iv i s i ónpo rb and a s yd iv i s i ónpo rb l oqu e scu ad r ad o s(t i l e )[BLKD 0 7 ] .L ad iv i s i ónpo rb and a s d iv id eal am a t r i zA ennb and a sh o r i z on t a l e s ,al am a t r i zB ennb and a s v e r t i c a l e s ,po rl oqu el am a t r i zr e su l t an t eC p r e s en t aun ad iv i s i ónd en×n b l oqu e scu ad r ad o s ,d ef o rm at a lqu eCi,j = Ai×Bj,d ond el o ssub índ i c e s r ep r e s en t anl o sb l oqu e sd ec ad am a t r i z .L ad iv i s i ónpo rt i l ed iv id et od a sl a s ond el o s m a t r i c e sen n×nb l oqu e scu ad r ad o s(t i l e s ) ,Ci,j=ΣkAi,k×Bk,j,d sub índ i c e sr ep r e s en t anl o sb l oqu e scu ad r ad o s .Enl aF i g .4 . 1 8s emu e s t r anl o s g r áfi c o samb a sd iv i s i on e sd ed a t o s . D e sd eun aóp t i c ad el ae j e cu c i ónp a r a l e l a ,ex i s t enc i e r t o sp r ob l em a sc on amb a sf o rm a sd ed iv id i rl o sd a t o s .Enl ad iv i s i ónpo rb and a sex i s t eunp r o b l em ad eb a l an c ed ec a r g aene lp r o c e s am i en t o .S is ed iv id enl a sm a t r i c e sA 2 yB enbb and a s ,s eg en e r ac om or e su l t ad ob b l oqu e scu ad r ad o senC,c ad a un od el o scu a l e sr ep r e s en t aun at a r e aind iv i s ib l e .T od a sl a st a r e a st i en enl a m i sm ac a r g ad ec ómpu t o .E lp r ob l em ae squ ee lnúm e r od et a r e a sd eb es e r mú l t ip l od e lnúm e r od ep r o c e s ad o r e sp a r aqu eex i s t ab a l an c ed ec a r g a ,d el o c on t r a r i o ,su r g eund e sb a l an c e . P a r ae j emp l ifi c a re lp r ob l em ad e lb a l an c ed ec a r g aenl ad iv i s i ónpo r b and a s ,s is ed i spon ed e1 0p r o c e s ad o r e s ,ys ed iv id een4b and a s ,s eg en e r an 1 6t a r e a sd ei gu a lc a r g a ,p e r oqu ea le j e cu t a r s eenp a r a l e l o ,l aú l t im ae t ap a 8 5 ( a )D iv i s i ónpo rb and a s (b )D iv i s i ónpo rt i l e F i gu r e4 . 1 8 :E j emp l o sd ed iv i s i ónpo rb and a sypo r“t i l e s ” . t end r ás e i sp r o c e s ad o r e sc a l cu l and oycu a t r oin a c t iv o s . Ene lc a s od el ad iv i s i ónpo rt i l e s ,s is ed iv id eAyBen4×4b l oqu e s ,enC s eg en e r anl am i sm ac an t id add eb l oqu e syad em á se lp r o c e s am i en t ot o t a le s t á 3 c ompu e s t opo r6 4t a r e a s( 4)p a r ar e s o lv e rl o s1 6b l oqu e sd eC.E lp r ob l em a d e ld e sb a l an c es i gu eex i s t i end oenl aú l t im ae t ap ad e lp r o c e s am i en t o ,p e r o a t enu ad o ,y aqu el ac a r g ad e lp r o c e s am i en t od ec ad at a r e ad et i l ee sm en o r ,l o cu a lg en e r aunl ap s od ein a c t iv id ad m en o renl o sp r o c e s ad o r e sn ou t i l i z ad o s a lfin a l i z a r . L ad iv i s i ónpo rt i l e sg en e r aun ap r ob l em ad ed ep end en c i ad ed a t o s ,po r cu an t oe lr e su l t ad ofin a lCi,je sl asum ad enp r odu c t o sp a r c i a l e s ,l o scu a l e s d eb ens e rp r e s e rv ad o sp a r al o g r a re lr e su l t ad ofin a l .E s t ad ep end en c i an o h a c er e f e r en c i aar e sp e t a runo rd end ee j e cu c i ón ,p e r os íencu an t oaqu el o s r e su l t ad o sp a r c i a l e squ ed eb ens e ra c a r r e ad o s .D i ch od eo t r af o rm a ,s ic ad a p r odu c t om a t r i c i a lp a r c i a le sr e a l i z ad opo rd i s t in t o sp r o c e s ad o r e s ,ob i end eb e h a c e r s eun oac on t inu a c i ónd eo t r op a r ai ra c a r r e and oe lr e su l t ad o ,ob i en r e a l i z a re lp r o c e s od esum a t o r i ad ep r odu c t o sp a r c i a l e send o se t ap a s ,un aqu e r e a l i c el o sp r odu c t o sm a t r i c i a l e send ond ec ad ap r o c e s ad o re sind ep end i en t e yl as e gund aqu ea cumu l el o sr e su l t ad o sp a r c i a l e sd el ap r im e r a .E s t aú l t im a op c i ónimp l i c aun as in c r on i z a c i ónen t r el o sp r o c e s o sa lm om en t od eh a c e rl a a cumu l a c i ón( op e r a c i ónd et ipor e du c e ) . L aru t in ad eBLASe l e g id ap a r ae lc ómpu t od el o sp r odu c t o se sxgemmy d i ch aru t in ar e su e lv eenf o rm aefi c i en t e : C = βC+αA×B ( 4 . 5 ) d ond eA,ByCs onl a sm a t r i c e syαyβs one s c a l a r e s .P o ro t r ol ad o ,a l gun o s 8 6 m i c r op r o c e s ad o r e st i en enin s t ru c c i on e sp r im i t iv a squ er e su e lv enenf o rm a s imu l t án e al aad i c i ónyl a mu l t ip l i c a c i ón( F u s e d Mu l t ip l i c a t ionA d i t ion) ,po r l oqu es ep a r a ramb a send o st a r e a sd i s t in t a s ,e sin ap r op i ad od e sd ee lpun t od e v i s t ad e lr end im i en t o .S inemb a r g o ,c om os ep l a t e óan t e r i o rm en t e ,r e a l i z a rl a mu l t ip l i c a c i ónyl aad i c i ónenf o rm as imu l t án e at i en el ad e sv en t a j ad eg en e r a r un as e cu en c i ad et a r e a squ en os epu ed enr e a l i z a renp a r a l e l opo re la c a r r e o d e lr e su l t ad o . Unfu e r t eimp a c t opo ru t i l i z a rru t in a squ efu s i on enl a mu l t ip l i c a c i ónc on l aad i c i ón ,e squ ed e sd ee lpun t od ev i s t ad esue j e cu c i ónp a r a l e l a ,n opu ed en r e a l i z a r s eenp a r a l e l oc á l cu l o ss ob r eunm i sm ob l oqu ed el am a t r i zC,p a r aqu e l a sa cumu l a c i on e ss er e a l i c enc o r r e c t am en t e .P a r aev i t a re ld e sb a l an c ed el o s ú l t im o sb l oqu e s ,d eb eev i t a r s er e a l i z a rt od oe lc á l cu l os ob r eunb l oqu eCan t e s d ec on t inu a rc ono t r ob l oqu e ,po rqu ed ee s t af o rm as ee s t ás e cu en c i a l i z and o e lp r o c e s am i en t o .P a r ag en e r a run m a y o rnúm e r od et a r e a sd i spon ib l e sa e j e cu t a r s eenp a r a l e l oy m in im i z a re ld e sb a l an c efin a l ,s ed eb er e a l i z a run p r o c e s am i en t oqu ed e j ep a r c i a lm en t ec a l cu l ad o sl am a y o rc an t id adpo s ib l ed e b l oqu e sd eC,d ef o rm at a ld equ el o sp r o c e s ad o r e ss i emp r et en g anb l oqu e s p a r at r ab a j a r ,yev i t a rl as e cu en c i a l i z a c i ónd el o sú l t im o sb l oqu e s .T en e ren cu en t ae s t ec r i t e r i opu ed eg en e r a run as ob r e c a r g aenl ag e s t i ónd el ae j e cu c i ón p a r a l e l a . E lequ ipoc onp r o c e s ad o r e sh e t e r o g én e o ss ob r ee lcu a ls er e a l i z a r onl a s p ru eb a se sunequ ipoSMPc ond o sp l a c a sGPGPU .L a sc a r a c t e r í s t i c a sg en e r a l e sd ee s t o sequ ipo se squ el a sGPGPUt i en eunr end im i en t osup e r i o ral o s c o r e sd el o sm i c r op r o c e s ad o r e s ,p e r oqu ee s t a sn oa c tú anind ep end i en t em en t e d e lequ ipop r in c ip a l ,s in oqu em á sb i ens on“ c op r o c e s ad o r e s ”aux i l i a r e sd e l p r in c ip a l .L a sp l a c a sGPGPUd i spon end eun am em o r i al o c a ld ond er e a l i z an su sc á l cu l o s ,po rl oqu el o sd a t o sd eb ens e rt r a s l ad ad o sd e sd el am em o r i a p r in c ip a lal am em o r i ad el ap l a c a GPGPU ,lu e g oc a l cu l a ryd ev o lv e re l r e su l t ad oal am em o r i ap r in c ip a l . L ah e t e r o g en e id adene s t ac l a s ed eequ ipo se s muyfu e r t e ,y aqu ep a r a a l gun a sru t in a sd eBLASl a sGPGPUa l c an z anunr end im i en t omuysup e r i o r al a sCPU(x 1 0osup e r i o r ) .L ac on t r ap a r t id aenl a GPGPUe se ll im i t an t e d el am em o r i ain t e rn a , muyin f e r i o rc an t id adal ap r in c ip a ld e lequ ipo .E l d e s a f í op a r am a t r i c e sd eg r ant am añ o ,cuy or equ e r im i en t od em em o r i aex c ed a a ld i spon ib l eenun aGPGPU ,e sp a r t i c i on a r l a syd i s t r ibu i re lp r o c e s am i en t o en t r el a s GPGPU syl o sc o r e sd e lequ ipo ,d ef o rm at a lqu ee lr end im i en t o fin a ls e aob t en id opo rl apo t en c i ad el a sGPGPUc omb in ad ac onl apo t en c i a d el o sc o r e s . 8 7 L aa rqu i t e c tu r ad el am áqu in ap a r a l e l ah e t e r o g én e ad eb es e rt en id aen cu en t aal o sfin e sd ed e s a r r o l l a re lm od e l od e la l g o r i tm oc onPEM .Enp a r t i cu l a r ,l ae j e cu c i ónd e MMs er e a l i z as ob r ee lm i sm oequ ipoAMDd es e c c i ón 4 . 1 . 2 .S er e cu e rd aqu ec on s t ad ecu a t r om i c r op r o c e s ad o r e sAMDop t e r on6 3 4 4 d e1 2c o r e sc ad aun o ,l oqu eh a c enunt o t a ld e4 8c o r e s ,4 8G i g ab y t eRAM m on t ad o ss ob r euns o l om emo r ychann e l. C ad am i c r op r o c e s ad o rt i en ed o s b l oqu e sd em em o r i ac a ch eL 3c ad aun od e8 MBy t e sya s o c i ad oas e i sc o r e s . P a r aop e r a c i on e sd epun t ofl o t an t e ,s ed i spon ed eun aun id adF u s e d Mu l t ip l i c a t ionA dd i t ion(FMA )c omp a r t id ac ad ad o sc o r e s .C ad aFMApu ed er e a l i z a r c on cu r r en t em en t eun aad i c i ónyun a mu l t ip l i c a c i óns ob r e2 5 6b i t s ,l o scu a l e s pu ed end iv id i r s eenr e g i s t r o sd e3 2o6 4b i t s .A li gu a lqu ep a r ae lc a s od el a f a c t o r i z a c i ónd e Ch o l e sky ,s e r ánu t i l i z ad a se s t a sun id ad e sp a r ae lc ómpu t o s ob r eCPU ,l ocu a ll im i t aa2 4e lnúm e r od ep r o c e s ad o r e ss imu l t án e o s . P a r ae lp r o c e s am i en t oc on GPGPUs em on t a r ons ob r ee lc an a lPC Id e d i ch oequ ipo ,d o sp l a c a sNv id i a GTX6 8 0 ,c ad aun ad el a scu a l e sc on s t ad e 2 GBy t e sd em em o r i ay1 5 3 6h i l o sd ee j e cu c i ónp a r a l e l aaun av e l o c id add e p r o c e s am i en t od e1 0 0 6 MH z .E lf ab r i c an t ed el a sp l a c a sp r o v e ep a r au s ol ib r e , un aimp l em en t a c i ónd e BLASp a r ae j e cu t a r s es ob r el a sm i sm a s ,cuBLAS [C o rb ] ,po rl oqu ee la l g o r i tm op a r a l e l os eun ifi c aencu an t oa lu s od el aru t in a xgemm,c onimp l em en t a c i on e sa c o rd eac ad at ipod ep r o c e s ad o ru t i l i z ad o . P a r al o g r a re lm e j o rr end im i en t oc on jun t o ,c ad at ipod ep r o c e s ad o rd eb e t r ab a j a rs ob r ee lt am añ od eb l oqu equ em e j o rr end im i en t op r o v e a .Enun t r ab a j op r ev i o[SOW 1 3 ]s ec on c luy óqu ee lt am añ oóp t im op a r al aru t in a xgemmu t i l i z and o ACMLs ob r e CPUe se lm a y o rpo s ib l equ equ ep eenl a m em o r i ac a ch eL 3 .P o ro t r ol ad o ,p a r ae lc a s od el a s GPGPU s ,e lm e j o r r end im i en t op a r ad i ch aru t in as el o g r ac one lm i sm oc r i t e r i oqu ep a r al a CPU ,p e r os ob r ee ll ím i t ed el am em o r i aenl ap l a c a[WDG 1 4 a ] .P o rl oqu e e ld i s eñ od e la l g o r i tm op a r a l e l od eb et en e rencu en t aun ad ob l ed iv i s i ónd e d a t o s ,un ad eg r an og ru e s op a r al a sp l a c a s GPGPU s ,yo t r ad eg r an ofin o p a r al a sCPU . Un ad e c i s i ónd ed i s eñ oqu efu et om ad aa ld e s a r r o l l a rl a sp ru eb a se squ e p a r af a c i l i t a rl aadm in i s t r a c i ónd el o sb l oqu e sd ed a t o sd ed o st am añ o s ,l a d iv i s i ónd eg r an ofin os e aun af r a c c i ónd el ad eg r an og ru e s o ,d ef o rm at a lqu e un at a r e ad efin id ap a r ag r an og ru e s opu ed as e rr e a l i z ad aequ iv a l en t em en t e po runc on jun t od et a r e a sd eg r an ofin o .Ennu e s t r oc a s o ,c om ol o sb l oqu e s m en o r e ss ea s i gn anal a sCPU ’ s ,c ad aCPU ’ sr e a l i z aun af r a c c i ónd el at a r e a qu er e a l i z aun a GPGPU ,ypu ed as e rc omp l e t ad aenf o rm aequ iv a l en t e ,d e f o rm at a lqu es e aind i s t in t ol an z a run at a r e as ob r eunp r o c e s ad o r GPGPU oenunc on jun t od ep r o c e s ad o r e sCPU .E s t ad e c i s i ónd ed iv i s i ónd ed a t o s 8 8 g emm 1 g emm 2 <j > <i> g emm 3 P l a z a g emm 1 g emm g emm 2 ( a )R edd eP e t r iC o l o r e ad a(CPN ) g emm 3 <i ,j > D om in i o <i> ,i=1. . .n { n} <j> ,j=1. . .n {n} <i ,j> ,i ,j=1. . .n (b )D om in i o sd el aCPN F i gu r e4 . 1 9 :D iv i s i ónpo rb and a sp a r al a mu l t ip l i c a c i ónd em a t r i c e s . g emm 1 g emm 2 g emm 3 <j ,k><i ,k ,q> <i ,j > ,k ,q+1> g emm <i ( a )R edd eP e t r iC o l o r e ad a(CPN ) P l a z a g emm 1 g emm 2 g emm 3 D om in i o <i ,j> ,i ,j=1. . .n {n} <j ,k> ,j ,k=1. . .n {n} <i ,k ,q> ,i ,j ,q=1. . .n (b )D om in i o sd el aCPN F i gu r e4 . 2 0 :D iv i s i ónpo rt i l ep a r al a mu l t ip l i c a c i ónd em a t r i c e s . f a c i l i t ae lm od e l ad od e la l g o r i tm o ,c om os ev e r áac on t inu a c i ón . Al o sfin e sd ed ed e t e rm in a re lf o rm a t om á sc on v en i en t ep a r aambo s t ipo sd ed iv i s i on e s ,l o sm i sm o ss ean a l i z anac on t inu a c i ón .Enl aF i g .4 . 1 9 s ep r e s en t ae lg r áfi c od el aCPNqu ed efin ee la l g o r i tm op a r al ad iv i s i ónpo r b and a syl o sr e sp e c t iv o sd om in i o s .Pu ed ev e r s equ el aCPNe s muys imp l e , y aqu et ans o l oex i s t ec om ot a r e axgemmysu st r e sP l a z a s ,qu er ep r e s en t an l o sb l oqu e sd el a sm a t r i c e sA,B yC. L o sd om in i o sd ec ad aP l a z aa yud anac omp r end e rm e j o rl aCPN .L a sd o s p r im e r a sP l a z a sr ep r e s en t anl a sb and a sb l oqu ed eA yB r e sp e c t iv am en t e , p a r al a scu a l e sn e c e s i t aun as o l ad im en s i ónenl o ssub índ i c e s ,m i en t r a squ el a t e r c e rP l a z ar ep r e s en t al am a t r i zr e su l t an t eC,d ond ee sn e c e s a r i od i spon e rd e d o sd im en s i on e sp a r al o ssub índ i c e s ,s e gúnl oexpu e s t oan t e r i o rm en t e .Pu ed e v e r s eenl at ab l ad ed om in i o squ el a sd o sp r im e r a sP l a z a st i en ensu sto k en s r ep e t id o snv e c e s ,s i end one lnúm e r od eb l oqu e senl ad iv i s i ón ,l ocu a le s n e c e s a r i oy aqu ec ad ab and ain t e rv i en env e c e senl o sc á l cu l o s . 8 9 mm i1 mm1 j mm i j1 mm i2 mm1 mm2 j mm i j2 mm i3 mm2 mm3 j mm i j3 mm i4 mm3 mm4 j mm4 mm i j4 F i gu r e4 . 2 1 :D e sp l i e gu ed el aCPNd ep a r al ad iv i s i ónpo rt i l e ,p a r auns o l o b l oqu eg en é r i c oCi,j,yb a j oe lsupu e s t od equ el ac an t id add ed iv i s i on e sn=4 Enl aF i g .4 . 2 0s ep r e s en t ae lg r áfi c od el aCPNqu ed efin ee la l g o r i tm o p a r al ad iv i s i ónpo rt i l eysu sd om in i o s .A qu íl a CPNt amb i éne ss en c i l l a , s o l oqu ec amb i anl o sd om in i o sd el a sd o sp r im e r a sP l a z a s ,y aqu eene s t ec a s o e sn e c e s a r i oc on t a rc ond o sd im en s i on e sp a r al o ssub índ i c e s .L at e r c e r aP l a z a n e c e s i t ad et r e sd im en s i on e s ,y aqu eah o r ae sn e c e s a r i oa g r e g a run ad im en s i ón qu er ep r e s en t e l as e cu en c i ad e l ae j e cu c i ónp a r ap e rm i t i r l aa cumu l a c i ónd e l o s r e su l t ad o s .A li gu a lqu eenl ad iv i s i ónpo rb and a s ,l o sd o sp r im e r o sd om in i o s t i en ensu sto k en sr ep e t id o snv e c e s ,po re lm i sm om o t iv od e lc a s oan t e r i o r . Ene lc a s od el ad iv i s i ónpo rt i l er e s a l t al ac on ex i ónd e sd el aT r an s i c i ón al at e r c e r aP l a z a ,a c tú and oe s t aen t on c e s ,t an t oc om oP l a z ad een t r ad a c om od es a l id a . Cu and oe lto k enr e g r e s a ,l oh a c ec onl at e r c e r ad im en s i ón in c r em en t ad a ,l oqu ep e rm i t ea v an z a ral ap r ó x im ae t ap a ,r ep i t i énd o s eh a s t a qu es ea l c an z al aú l t im a ,cu and ov a l en,encuy oc a s oc on c luy ee lc á l cu l op a r a e lb l oqu eencu e s t i ón . Enl aF i g .4 . 2 1s ep r e s en t ac onfin e si lu s t r a t iv o se lg r áfi c od el ar ed d e sp l e g ad a ,s o l ol ap a r t ec o r r e spond i en t eaunb l oqu eg en é r i c oCi,j,b a j o e lsupu e s t od equ eenl ad iv i s i ónpo rt i l eh a ycu a t r od iv i s i on e s ,n=4. C onl afin a l id add ed efin i re lt ipod iv i s i ónqu et end r ác ad an iv e ld eg r anu l a r id ad ,e sn e c e s a r i or e a l i z a ra l gun a scu en t a sp a r ad e t e rm in a r ,ap r io r i,cu a l e sl am á sc on v en i en t ep a r ac ad aun a .Enp r im e rlu g a r ,e lf o rm a t op a r al a d iv i s i ónd eg r an og ru e s o ,qu ec o r r e spond eal a sGPGPU ’ s ,qu easuv e zt i en en unl ím i t ed em em o r i ad e2 GBy t e s .Unp r ob l em ad el ad iv i s i ónpo rb and a s r e sp e c t od e lu s od em em o r i a ,e squ ea laum en t a re lnúm e r od ed iv i s i on e s ,n o d i sm inuy ep r opo r c i on a lm en t el ac an t id add em em o r i an e c e s a r i ap a r ac ad a op e r a c i ónd eb and a s ,y aqu el ad iv i s i óne senun as o l ad im en s i ón ,yn oenl a s d o sc om oene lc a s od el ad iv i s i ónpo rt i l e . P o ro t r ol ad o ,e lt am añ od el a sm a t r i c e sp a r al a scu a l e ss eh a c en e c e s a r i o 9 0 un ad iv i s i ónenb l oqu e sp a r asup r o c e s am i en t oe st a lqu ed eb esup e r a ra l m en o suno rd end em a gn i tudl am em o r i ad el aGPGPU .Supon i end oe lc a s o d eun am a t r i zd er an g od e3 2 . 0 0 0 ,e s t ao cup a4GBy t e sd eRAMp a r ap r e c i s i ón s imp l e .E sd e c i r ,l aop e r a c i ónr equ i e r ed e1 2 GBy t e s .E lm en o rnúm e r od e b and a scuy ao cup a c i ónt o t a ld em em o r i aqu ep eenl o s2GBy t e sd eRAMd e l a GPGPU ,e sd e8 .Ene s t ec a s o ,l am em o r i ar equ e r id ae sd ea l g om á sd e 1GBy t e .R e c o rd a rqu e6y7n os ond iv i s o r e sd e3 2 0 0 0 .C ad ab l oqu eb and a e sd ed im en s i ón4 0 0 0x3 2 0 0 0 .E lt o t a ld eb l oqu e scu ad r ad o senl am a t r i zC 2 e sd e8 =6 4,c ad aun od el o scu a l e se sd er an g o4 0 0 0 . E lp r ob l em aar e s o lv e re sl ad iv i s i ónd eg r an ofin o .P a r e c en a tu r a ld iv id i r c ad ab and aenb l oqu e scu ad r ad o sd er an g o4 0 0 0 ,po rl oqu ep a r ae lg r an ofin o s eap l i c a r í aund iv i s i ónpo rt i l e .D eb id oaqu e ,c om os eexpu s oan t e r i o rm en t e , c ad ac ómpu t od el ad iv i s i ónpo rt i l ed eb eh a c e r s es e cu en c i a lm en t ep a r aun b l oqu ed ad od el am a t r i zr e su l t an t e ,e lm ín im ot i empop a r aqu el a sCPU ’ s t e rm in enc ond i ch oc á l cu l oe so ch ov e c e se lt i empod ec á l cu l od eunb l oqu ed e g r an ofin o ,l ocu a l ,ap r i o r i ,pu ed es e run ac au s ad ed e sb a l an c eene la l g o r i tm o d ad al ad i f e r en c i ad er end im i en t oen t r eambo st ipo sd ep r o c e s ad o r e s .P a r a r an g o sd em a t r i c e ssup e r i o ral o s3 2 0 0 0 ,e lp r ob l em as ea g r a v a . E s t o sú l t im o sc á l cu l o sju s t ifi c anbu s c a ro t r ac omb in a c i ónd ed iv i s i on e s . P a r ae lg r an og ru e s o ,s iap l i c am o st i l ec onn=4,m an t en i end oe lm i sm or an g o d em a t r i c e sa mu l t ip l i c a r ,e s t a ss ed iv id enen4×4=1 6b l oqu e scu ad r ad o s , g en e r and oe lm i sm onúm e r od eop e r a c i on e squ eene lc a s od eb and a s ,6 4 op e r a c i on e s ,yc ad ab l oqu equ ed ad er an g o8 0 0 0 ,po rl oqu eun aop e r a c i ón d e mu l t ip l i c a c i ónd ee s t o sb l oqu e sr equ i e r ed e7 6 8MBy t e sd em em o r i a ,l o cu a le sh o l g ad op a r ac ad aGPGPU .P o rc i e r t oqu el o sb l oqu e scu ad r ad o ss on u t i l i z ad o spo rl a simp l em en t a c i on e sd eBLASp a r ae s t aru t in a ,y aqu et i en en un am e j o rl o c a l id ade sp a c i a lyg en e r an m en o rnúm e r od ef a l l a sd ec a ch e . P a r e c er a z on ab l equ el ad iv i s i ónd eg r an ofin o ,s i gu i end oc one le j emp l o c i t ad o ,s i g al am i sm aid e a ,un ad iv i s i ónpo rt i l ec onn =4. C om oc ad a b l oqu ed eg r an og ru e s oe sd er an g o8 0 0 0 ,un asubd iv i s i ónpo r4enc ad a d im en s i ón ,g en e r a1 6b l oqu e sd er an g o2 0 0 0 .D ad oqu ee s t o sb l oqu e squ e s e r ánu t i l i z ad o spo rl a sru t in a senCPU ,l a s1 6FMA ’ spu ed enr e a l i z a rc ad a un ad ee l l a s ,un aop e r a c i ónan iv e ld eg r an ofin o ,c onunr equ e r im i en t od e m em o r i ad e4 8 Mb y t e s .E s t ev o lum end em em o r i ae sunpo c osup e r i o ra lqu e d i spon enl a sm em o r i a sf í s i c a sc a ch eL 3 ,p e r oe sunt am añ od eb l oqu e ,qu een g en e r a l ,l a sb ib l i o t e c a sBLAS m an e j anc onefi c i en c i a .P a r e c e r í ac on v en i en t e h a c e run ad iv i s i ón m a y o rqu ed e4×4p a r ae lg r an ofin o ,d ef o rm at a lqu e l ac an t id add em em o r i ar equ e r id as e am en o r ,a t enu and oe lp r ob l em ad el a s f a l l a sd ec a ch e . 9 1 S inemb a r g o ,l ad ob l ed iv i s i ónpo rt i l e ,t i en eunin c on v en i en t es e r i o ,y e se lnúm e r od et a r e a sg en e r ad oa lr e a l i z a re ld e sp l i e gu ed e lm od e l o CPN . Ene f e c t o ,p a r ae lc a s od ed iv i s i ónc onn=4,e ld om in i od ec ad aP l a z ad e l aop e r a c i ónxgemmenl aCPNt i en e6 4to k en s ,qu ep r o v i en end e1 6to k en s d i f e r en t e s ,r ep e t id o s4v e c e sc ad aun o .P e r os ian iv e ld eg r an ofin o ,c ad aun o d ee s t a s6 4op e r a c i on e sv aas e rr e su e l t aasu zpo r6 4subop e r a c i on e s ,l ar ed 3 3 d e sp l e g ad at i en e4 ×4 =4 0 9 6 op e r a c i on e sc on1 2 . 2 8 8P l a z a s ,ar a z ónd e t r e sP l a z a spo rop e r a c i ón .E sd e c i r ,s en e c e s i t a r and o sM a t r i c e sd eIn c id en c i a d et am añ o4 0 9 6×1 2 2 8 8 ,l ocu a le sab su rd op a r ar e a l i z a rop e r a c i on e sc on m a t r i c e sd et am añ o2 0 0 0 . Un ad ob l ed iv i s i ónpo rt i l et i en ee lp r ob l em ad equ ee lnúm e r od eop e r a c i on e sg en e r ad a se sexpon en c i a lal as ex t ac one lnúm e r od eb l oqu e snenqu e s ep a r t i c i on el am a t r i z ,l ocu a l ,ad em á sd e lp r ob l em ad el am em o r i ar equ e r id a po rl a sM a t r i c e sd eIn c id en c i a ,p r e s en t al ac omp l e j id adenl ag e s t i ónd em i l e s d eop e r a c i on e senp a r a l e l ol oqu ep r o v o c aun as ob r e c a r g ad ep r o c e s am i en t o qu ed eb e r í as e re lud id a . P o rl o sm o t iv o sd e lp á r r a f oan t e r i o r ,s ed e s c a r t al ad iv i s i ónd eg r an o fin opo rt i l eys ec on s id e r apo rb and a s .Ene s t ec a s o ,s ib i enl au t i l i z a c i ónd e m em o r i ae sm a y o r ,e lnúm e r od eop e r a c i on e sg en e r ad oe sd eo rd encu ad r á t i c o c one lnúm e r od eb and a s ,e sd e c i r ,s ed i sm inuy euno rd ene lnúm e r od e op e r a c i on e sd eg r an ofin o .S i gu i end oc one le j emp l oan t e r i o r ,un ac omb in a c i ón 3 2 d en=4p a r at i l eyd e5b and a sp a r ae lg r an ofin o ,r=5,d efin e 4 ×5 =1 6 0 0 op e r a c i on e sy4 8 0 0P l a z a s ,l ocu a ls i gu es i end ov o lum in o s o ,p e r oc e r c ad eun t e r c i od e lc a s oan t e r i o r . D ad oqu el o snúm e r o sd eop e r a c i on e sp a r al ad iv i s i ónd eg r an og ru e s oen f o rm ad et i l eyl ad eg r an ofin oenf o rm ad eb and a s ,s on m á sr a z on ab l e s ,y qu el am em o r i an e c e s a r i ap a r ae s t ac omb in a c i ónd eop e r a c i on e se sp r ó x im a a lóp t im o ,s ed e c id i ór e a l i z a rp ru eb a sp a r ae s t ef o rm a t od ed iv i s i ón .Ene l g r áfi c od el aF i g .4 . 2 2s ep r e s en t al aCPNc one s t ef o rm a t oyenl at ab l ad e F i g4 . 2 3s eexpon enl o sd om in i o sd esu sP l a z a s . L aCPNd ed ob l eg r anu l a r id adp a r al amu l t ip l i c a c i ónd em a t r i c e sp r e s en t a t r e st a r e a sad i c i on a l e squ en oe s t ánd e s c r ip t a sene la l g o r i tm o ,p e r oqu e s onn e c e s a r i a sal o sfin e sd el ae j e cu c i ónp a r a l e l a .E l l a ss onl ap a r t i c i ón ,l a mu l t ip l i c a c i óneng r an ofin oyl aun ifi c a c i ónd eb l oqu e s .L ap r im e r ae sl a en c a r g ad ad ep a r t i c i on a renf o rm al ó g i c ae lb l oqu ed ed a t o sd el ad iv i s i ónd e g r an og ru e s oenl o ssub -b l oqu e sb and ad eg r an ofin o .S ib i enn oe sun at a r e a d ec ómpu t op r op i am en t ed i ch a ,e sun at a r e an e c e s a r i ap a r ad efin i re lt ipod e p r o c e s ad o rqu ev aar e a l i z a re lc á l cu l os ob r ee s eb l oqu eenp a r t i cu l a r ,ene s t e 9 2 g emm <i ,j > <i ,k ,j +1 > <j ,k > <i ,k ,j > gm1 gm2 <i ,j > <j ,k > gm3 <i ,k ,j +1 > <i ,k ,j > <i ,k ,j > pa r t i t ion o r ig <x > {r} <y > {r} gm s1 gm s2 <y > <x ,y > gm s3 un ifi c <x ,y > <x > < 1> g emm s coun t < 1> {r×r} F i gu r e4 . 2 2 :CPNd ep a r al ad iv i s i ónpo rt i l eeng r an og ru e s oypo rb and a s eng r an ofin o P l a z a gm 1 gm 2 gm 3 gm s 1 gm s 2 gm s 3 o r i g c oun t D om in i o <i ,j> ,i ,j=1. . .n {n} <j ,k>j ,k=1. . .n {n} <i ,k ,j> ,i ,k ,j=1. . .n <x> ,x=1. . .r {r } <y>y=1. . .r { r } <x ,y> ,x ,y=1. . .r <i ,k ,j> ,i ,k ,j=1. . .n <1> F i gu r e4 . 2 3 :D om in i o sd el a sP l a z a sd el aCPNd eF i g4 . 2 2 c a s o ,l o sCPU ’ s .P o re l l o ,s ed efin ent r e sP l a z a sd es a l id ad ee s t aT r an s i c i ón , c ad aun ad el a scu a l e sc on t i en el o st r e sb l oqu e sb and ad el ap a r t i c i ónd e g r an ofin o ,c onunnúm e r ord er ep e t i c i on e sp a r ac ad aun ad ee l l a s . L as e gund at a r e aa g r e g ad ae sl aen c a r g ad ad er e a l i z a rl a mu l t ip l i c a c i ón p a r al o sb l oqu e sd el ad iv i s i ónfin a ,qu es ed en om in óc om ogemms,l aú l t im a ’ s ’po rsubd iv i s i ón .E sc l a r oqu en oe sl am i sm aqu ep a r al o sb l oqu e sd eg r an o g ru e s o ,y aqu en os o l oe se j e cu t ad apo ro t r ot ipod ep r o c e s ad o r ,s in oqu ee l 9 3 núm e r od eto k en squ ec ompon ensu sP l a z a sd een t r ad ae sp a r am é t r i c am en t e d i f e r en t ea lc a s od eg r an og ru e s o .Ad em á se s t at a r e at i en ec om os a l id aal a P l a z ac oun tc onund om in i ocuy o sto k en ss onun ac on s t an t e .E lob j e t iv od e e s t ae squ es i rv ad een t r ad aal at a r e aunificc om oc on t e od el ac an t id add e b and a sc a l cu l ad a s . L at e r c e r at a r e ar e f e r id aan t e r i o rm en t ee sl aqu er e a l i z al aun ifi c a c i ónd e l a sp a r t e sd eg r an ofin op a r ad e t e rm in a rqu esuequ iv a l en t eeng r an og ru e s o h as id oc omp l e t ad o ,ye sl ad en om in ad aunific.A li gu a lqu epartition,n o r e a l i z an in gúnc ómpu t o ,p e r os een c a r g ad en o t ifi c a rqu ee lb l oqu e<i ,k ,j> h as id oc a l cu l ad oys epu ed ec on t inu a rc onl ae j e cu c i ónd e<i ,k ,j+1>.E s t a t a r e at i en ec om oP l a z a sd een t r ad aa lid en t ifi c ad o rd e lb l oqu e ,e sd e c i re lt r i o <i ,k ,j >.E s t ed a t oe sn e c e s a r i o ,y aqu ea lr e a l i z a rl ap a r t i c i ón ,s ep i e rd e l ain f o rm a c i ónd e lg r an og ru e s od eo r i g en .C om os e gund aP l a z ad een t r ad a e s t ál aP l a z ac oun t ,qu et i en el afin a l id add ec on t a rl ac an t id adp r odu c t o sd e b l oqu e sb and a sr e a l i z ad o s .A lr e a l i z a rl ap a r t i c i ónd e lb l oqu eyd e t e rm in a r qu esuc á l cu l os e r ár e a l i z ad opo rr×rsub t a r e a s ,e sn e c e s a r i od e t e rm in a r cu and os eh i c i e r ont od a se s t a s ,ypod e rc on t inu a rc one ls i gu i en t eb l oqu ed e g r an og ru e s o . Enr e sum en ,e la l g o r i tm o ,an iv e ld eg r an og ru e s o ,e si gu a la ld i a g r am ad o enl aF i g .4 . 2 0yan iv e ld eg r an ofin oe sc om oe ld i a g r am ad oen4 . 1 9 .C om o l ad efin i c i ónd ecu a l e ss onl o sb l oqu e squ es ec ompu t a r ánc ong r an ofin o n oe sp r ed e t e rm in ad a ,ye sh e ch ad in ám i c am en t e ,e sn e c e s a r i oin t r odu c i rl a s t a r e a sd ep a r t i c i ónd eb l oqu eg ru e s oenb l oqu efin oysupo s t e r i o run ifi c a c i ón enb l oqu eg ru e s onu ev am en t e ,un av e zc on c lu id a st od a sl a ssub t a r e a s . C om opu ed ed edu c i r s ed e lm od e l oenCPN ,e lc on t r o ld el ae j e cu c i ónd e l a l g o r i tm on oe s t ain c lu id oene lm od e l o .C om os eexp l i c óan t e r i o rm en t ea l d efin i rl a spo l í t i c a sd e lm od e l ad o ,e lc on t r o lc o r r e spond eal ae t ap ad ee j e cu c i ónyn od em od e l ad o .Une j emp l op e rm i t ea c l a r a re lc on c ep t o .Ene lm od e l o CPNd e la l g o r i tm oc om oh as id od efin id o ,p r e s en t aun ain c on s i s t en c i a .Pu ed e su c ed e rqu ed o som á sb l oqu e sd eg r an og ru e s oen t r enenl at a r e ad ep a r t i c i ón yg en e r enl o sr e sp e c t iv o sb l oqu e sb and a s ,c onl ocu a l ,a lm om en t od er e a l i z a r e lp r odu c t od el a sb and a s ,e s t epod r í as e rh e ch oc onb and a squ ec o r r e spon d enad o sb l oqu e sd eg r an og ru e s od i f e r en t e s .P a r aev i t a re s t ep r ob l em as e pu ed een c on t r a ra lm en o st r e ss o lu c i on e s : 1 .A g r e g a renl aid en t ifi c a c i ónd el o sb l oqu e sd eg r an ofin ot r e sd im en s i on e sad i c i on a l e s ,qu ep e rm i t and efin i re lo r i g end e lb l oqu eb and a .E s d e c i r ,id en t ifi c a rpo rm ed i od eun atup l ad e lt ipo<i ,k ,j ,x ,z ,y >, d ond ei ,k ,js onl o sid en t ifi c ad o r e sd e lb l oqu ed eg r an og ru e s o ,yx ,y ,z 9 4 s onl o sid en t ifi c ad o r e sd eg r an ofin o . 2 .A g r e g a run aP l a z aqu ea c tú ed ee l em en t od ec on t r o ld en t r od e lm od e l o CPN ,d e sh ab i l i t and ol aen t r ad aapartitioncu and oh a y ac á l cu l o saún p end i en t e sd er e a l i z a rs ob r ee lp r odu c t od eg r an ofin o(gemms) ,ev i t and o d ee s t af o rm al aex i s t en c i ad eb and a so r i g in a r i a sd eb l oqu e sg ru e s o s d i f e r en t e s . 3 .D e r iv a ra lob j e t oE va lua to rd e lm od e l oPEMl as e l e c c i ónd e lb l oqu e g ru e s oqu een t r aenl ap a r t i c i ónyqu ee s t es eb l oqu e ea s im i sm op a r a p a r t i c i on a runnu ev ob l oqu eenl am ed id aqu equ ed enp end i en t e st a r e a sd egemmspo rr e a l i z a r .E s t aop c i óne sf a c t ib l ey aqu e ,cu and od i ch o ob j e t or e a l i z ae lp r o c e s od es e l e c c i ónd et a r e a sae j e cu t a r ,d eb ed e t e rm i n a rt od a sl a st a r e a sh ab i l i t ad a sye l e g i ren t r ee l l a sl am á sc on v en i en t e . C om ot i en equ ee l e g i ren t r et od a sl a sh ab i l i t ad a s ,s ien t r ee l l a sh a ya l m en o sun at a r e agemmsh ab i l i t ad a ,e s t at om ap r i o r id ads ob r eun at a r e a partitionys eev i t al ain c on s i s t en c i a . Al o sfin e sd ee s t at e s i s ,s ee l i g el aop c i ónd ed e r iv a re lc on t r o ls ob r e e lob j e t oE va lua to r,qu ee ssur a z ónd es e r . Ene le j emp l os epu ed ev e r qu ee sl aop c i ón m á sg en é r i c ayqu ed am á sfl ex ib i l id adal ae j e cu c i ónd e l m od e l o .L aop c i ónd eex t end e re lid en t ifi c ad o re sv i ab l e ,p e r oe spo c ofl ex ib l e , y aqu es ed e s c on o c ent od o sl o spo s ib l e sc a s o sd eid en t ifi c a c i ón .L aop c i ón d ein c lu i re lc on t r o lene lm od e l o CPNe sr í g id a ,y aqu en os o l oh a sm á s c omp l e j oa lm od e l o ,s in oqu ecu and os e an e c e s a r i oa g r e g a rnu ev o se l em en t o s d ec on t r o l ,e lm od e l od eb es e rr e a rm ad o ,in c luy end onu ev a sP l a z a sc om o m ín im o ,m e z c l and oe la l g o r i tm oc one lc on t r o ld e lm i sm o . D e r iv a re lc on t r o ls ob r ee lob j e t oE va lua to rp e rm i t e ,po runl ad o ,d efin i r d i f e r en t e sc r i t e r i o sd ec on t r o ls e gúne lp r o c e s ad o rqu el ou t i l i c e .Ene lp r e s en t e c a s o ,l ain s t an c i ad eE va lua to ra s o c i ad aa lp r o c e s ad o rd et ipoGPGPU ,l i t e r a lm en t ei gn o r al a st a r e a spartitionh ab i l i t ad a s ,yv i c ev e r s a ,e lE va lua to r a s o c i ad oal o sp r o c e s ad o r e sd et ipoCPUi gn o r al a st a r e a sgemm.P o ro t r ol ad o , an t eunnu ev oe l em en t ooc r i t e r i od ec on t r o l ,s em od ifi c aene s t eob j e t oe l a l g o r i tm od ep r i o r i z a c i ónd et a r e a sys ec on t inú ac onl ae j e cu c i ónp a r a l e l a .En t é rm in o sd eIn g en i e r í ad eS o f tw a r e ,e sune j emp l od e lc on c ep t od e“ s ep a r a t ion o fc on c e rn s ”[D i j 8 2 ] . S ib i enex i s t eb ib l i o g r a f í ad ond ee lm od e l od el ae j e cu c i ónye lc on t r o l e s t ánr efl e j ad o senR ed e sd eP e t r i[ IA 0 6 ,SB 0 9 ] ,e s t o sc a s o se s t áno r i en t ad o s al o sc i r cu i t o se l e c t r ón i c o soc ompu t ad o r a semb eb id a s ,d ond el ae j e cu c i ón d e lp r o g r am ae sh e ch apo runha r dwa r ee sp e c ífi c o ,yn opo rs o f tw a r e .S e 9 5 t i l en n=2 r an g o gp gpu ’ s s e g s gflp s 2 4 0 0 0 1 2 3 . 0 1 2 0 2 2 4 0 0 0 2 1 3 . 7 2 0 1 8 3 6 0 0 0 1 3 6 0 0 0 2 4 8 0 0 0 2 n=3 n=4 n=5 s e g s gflp s s e g s gflp s s e g s gflp s 2 6 . 7 1 0 3 5 1 5 . 5 1 7 8 4 1 8 . 1 1 5 2 7 7 6 . 3 1 2 2 3 4 1 . 9 2 2 2 7 4 4 . 8 2 0 8 3 5 2 . 8 1 7 6 7 9 6 . 2 2 2 9 9 1 1 4 . 8 1 9 2 7 F i gu r e4 . 2 4 :T i empoens e gund o syr end im i en t oengfl op sp a r ap ru eb a sd e MMd ev a r i o sr an g o synúm e r od ed iv i s i on e s ,e j e cu t ad o ss ob r e GPGPUex c lu s iv am en t e . b and a sr r an g o 6 0 0 0 1 2 0 0 0 2 4 0 0 0 3 6 0 0 0 r=1 r=2 s e g s gfl op s s e g s gfl op s 1 . 5 1 2 8 6 . 1 2 . 2 0 1 9 6 . 3 8 . 6 4 0 1 . 8 9 . 9 3 4 9 . 1 7 7 . 7 3 5 5 . 6 6 4 . 8 4 2 6 . 7 4 3 0 . 9 2 1 6 . 5 r=3 s e g s gfl op s 2 . 2 9 1 8 8 . 6 1 1 . 9 2 9 0 . 4 8 8 . 0 3 1 2 . 2 5 1 5 . 9 1 8 0 . 9 F i gu r e4 . 2 5 :T i empoens e gund o syr end im i en t oengfl op sp a r ap ru eb a sd e MMd ev a r i o sr an g o synúm e r od ed iv i s i on e s ,e j e cu t ad o ss ob r e1 6un id ad e s FMAd eCPUex c lu s iv am en t e . c on s id e r aqu e ,c om ol ap r e s en t et e s i se sd es o f tw a r e ,e sm á sap r op i ad oqu ee l m od e l od e la l g o r i tm op a r a l e l os e ah e ch oc onR ed e sd eP e t r i ,yqu eun ap i e z a d es o f tw a r eind ep end i en t el oc on t r o l e . D efin id o sl o sp a r ám e t r o sd e lm od e l od ee j e cu c i ónp a r al aa rqu i t e c tu r a h e t e r o g én e a ,c onun ad ob l eg r anu l a r id ad ,d eg r an og ru e s oenf o rm ad et i l e p a r al a sGPGPU ’ syd eg r an ofin oenf o rm ad eb and a sp a r al a sCPU ,s er e a l i z a r onl a sp ru eb a sd ee j e cu c i ónd e la l g o r i tm o .S eu t i l i z óe lc omp i l ad o rg c c 4 . 7 . 2yc om oimp l em en t a c i on e sd eBLASal a sb ib l i o t e c a s ACML5 . 0p a r a CPU[C o r a ]ycuBLAS6 . 0p a r al a s GPGPU[C o rb ] .L av e r s i ónd e ACML u t i l i z ad ae sl aop t im i z ad ap a r ae lu s od el a sun id ad e sFMAyc one j e cu c i óns e cu en c i a l ,po rl o sm o t iv o san t e r i o rm en t eexpu e s t o s .L a sp ru eb a ss er e a l i z a r on c onp r e c i s i ónnum é r i c as imp l eyc onr an g o sd em a t r i c e sd e2 4 0 0 0 ,3 6 0 0 0and 4 8 0 0 0 ,y aqu es epu ed enp a r t i c i on a rs inf r a c c i on e spo r2 ,3 ,4 ,5 ,6 ,e t c .S e d e s c a r t óe lu s od e lr an g o3 2 0 0 0po rn os e r mú l t ip l od e3yn opod e rh a c e r p ru eb a sc one s enúm e r od ed iv i s i on e s . L at ab l ad eF i g . 4 . 2 4mu e s t r ae lr e su l t ad od el a sp ru eb a sm á ss i gn ifi c a t iv a s u s and oex c lu s iv am en t eun aod o s GPGPU ’ s ,s inin t e rv en c i ónd el o sc o r e s 9 6 d e CPUp a r ae lc á l cu l o .S ea l c an z aunr end im i en t osup e r i o rc e r c an oal o s 2 . 3 Tfl op sc onamb a sp l a c a s ,cu and oe lnúm e r od ed iv i s i on e sent i l ee se l m en o rpo s ib l equ ep e rm i t ea lm a c en a rt od o sl o sd a t o sd el a sm a t r i c e senl a p l a c aGPGPU .L o st i empo sene s t a sp ru eb a sin c luy enl a st a r e a sd et r a s l ad o d ed a t o sd em em o r i ap r in c ip a lal ap l a c ap r o c e s ad o r ayd ed ev o lu c i ónd e l r e su l t ad oal am em o r i ap r in c ip a l ,s ins o l ap am i en t od ec omun i c a c i on e sc on c ómpu t o .E s t om o t iv aqu ee lr end im i en t oob s e rv ad od i s t ed e lm áx im ot e ó r i c o p a r ae s t a sp l a c a s ,e lcu a le sd e3 . 0 9Tfl op s[ g tx 1 2 ]2 p a r ac ad aun ad ee l l a s . D ei gu a lf o rm a ,l at ab l aenF i g .4 . 2 5mu e s t r al o sr e su l t ad o sm á ss i gn ifi c a t iv o sd ep ru eb a sp a r ae j e cu c i on e ss ob r el a sCPUex c lu s iv am en t e ,1 6p r o c e s ad o r e sl ó g i c o su s and ol a sun id ad e sFMA ,c onr end im i en t o ssup e r i o r e sal o s 4 2 0Gfl op s .S is et i en eencu en t aqu ee lr end im i en t ot e ó r i c om áx im op a r al a s 1 6un id ad e sFMAe sd e6 6 5 . 6 Gfl op s ,s ea l c an z óunr end im i en t oob s e rv ad o c e r c an oal o sd o st e r c i o sd e lt e ó r i c o ,e j e cu t and ol av e r s i óns e cu en c i a ld el a s ru t in a syg e s t i on and oe lp a r a l e l i sm od e1 6d ee s t o sp r o c e s o sc one lm od e l o PEM . Enl at ab l ad el aF i g .4 . 2 6s eexpon enl o sr e su l t ad o sm á ss i gn ifi c a t iv o s d el a sp ru eb a sd e lu s oc on jun t od el o s1 6p r o c e s ad o r e sl ó g i c o senCPUc on l a sd o sp l a c a s GPGPU .L o sr e su l t ad o sn op r e s en t anun am e j o r aene lu s o c omb in ad od eambo st ipo sd ep r o c e s ad o r e sr e sp e c t od e lu s od el a sd o sp l a c a s GPGPUex c lu s iv am en t e .E lm e j o rr e su l t ad oc omb in ad ol o g r aunr end im i en t o d e2 . 0TGfl op s . C ab ed e s t a c a rqu eenl at ab l aan t e sr e f e r id as ep r e s en t anr e su l t ad o sc on r end im i en t o ssup e r i o r e sae s t e ,p e r on os one j e cu c i on e sd eu s oc on jun t od e ambo st ipo sd ep r o c e s ad o r e s ,ys eexp l i c asu sc au s a s .Ene lc a s od ed iv i s i ón po rt i l ec onn=2,e lnúm e r ot o t a ld et a r e a se sd e8 .C omp l e t a rc ad at a r e a p a r aun a GPUt om am en o sd el ao c t a v ap a r t equ ep a r aunc on jun t od e CPU ’ s ,po rl oqu ed o sp l a c a s GPGPUh a c enl a s8t a r e a sen m en o st i empo qu el et om aal a s1 6FMAd eCPUenc omp l e t a run as o l a .E spo re l l oqu e e lob j e t oE va lua to rd el a sCPU ’ st i en enun ac ond i c i ónp a r as e l e c c i on a run a t a r e a ,ye squ el al i s t ad eh ab i l i t ad a ss e am a y o ra8 ,p a r aqu en oex i s t an e sp e r a sa lp r o c e s ad o rm á sl en t o .D ee s t af o rm a ,cu and on=2,l a sCPUn o c ompu t ann ad a . S ea t r ibuy el ac a íd aene lr end im i en t oc on jun t oal as a tu r a c i ónd e lu s o d e lc an a ld em em o r i a .A lan a l i z a rl o st i empo sd ee j e cu c i ónd ec ad at a r e a , s epu ed ec omp r ob a rqu eai gu a lt a r e aeni gu a lp r o c e s ad o r ,h a yd i f e r en c i a s s i gn ifi c a t iv a sd et i empoensue j e cu c i ón .P o re j emp l o ,p a r ae lc a s od eun 2 1 5 3 6h i l o s× 1 0 0 6 Gh z× 2op sFMA=3 0 9 0. 4Gfl op s 9 7 rang e 24000 24000 24000 36000 36000 36000 48000 48000 48000 gpu s 2 2 2 2 2 2 2 2 2 t i l e s/bnd s r=3 cpu s n s e c s gflop s 16 2* 13 .8 2003 .4 16 3 16 4 18 .9 1462 .8 16 2* 38 .8 2404 .9 16 3 46 .5 2006 .6 16 4 53 .6 1740 .8 16 3 16 4 139 .7 1583 .3 16 5 r=4 s e c s gflop s 13 .6 2032 .9 18 .6 1486 .4 21 .3 1298 .0 38 .7 2411 .1 48 .2 1935 .9 48 .9 1908 .2 139 .1 1590 .1 195 .1 1133 .7 213 .6 1035 .5 r=5 s e c s gflop s 13 .2 2094 .5 18 .3 1510 .8 20 .6 1342 .1 38 .1 2449 .1 50 .8 1836 .8 50 .7 1837 .1 188 .6 1170 .9 165 .1 1339 .7 269 .6 820 .4 r=6 s e c s gflop s 13 .9 1989 .0 38 .7 48 .8 54 .2 2411 .1 1912 .1 1721 .6 306 .3 721 .4 F i gu r e4 . 2 6 :T i empoens e gund o syr end im i en t oengfl op sp a r ap ru eb a sd e r an g o2 4 0 0 0 ,3 6 0 0 0y4 8 0 0 0 ;c omb i and od iv i s i on e sd et i l eyb and a sd i s t in t a s , c ond o s GPGPU ’ s NV ID IA GTX6 8 0 GPU ’ sy1 6p r o c e s ad o r e sl o g i c o sd e un id adFMA 4 .( * )E s t o sc a s o su t i l i z ans o l am en t el a sGPGPU ’ s . r an g od e2 4 0 0 0 ,n=3 yr=5,e sd e c i rp a r ab l oqu e scu ad r ad o sd et am añ o 8 0 0 0yb and a sd e2 0 0 0x8 0 0 0 ,l ae j e cu c i ónenl ap l a c a GPGPUnúm e r o1 d el aru t in axgemm,in c luy end ol ac op i ad ed a t o sd e sd eyh a c i al am em o r i a p r in c ip a l ,t om aen t r e1 . 1 5a1 . 6 3s e gund o s ,yp a r ac ad ab and a ,en t r e1 . 4 6 y3 . 2 5s e gund o s .Ene s t ec a s o ,e lt i empod el ae j e cu c i ónt o t a ld e la l g o r i tm o e sd e1 8 . 3s e gund o s ,m i en t r a squ ee j e cu t ad os o l am en t ec onl a sd o sp l a c a s GPGPUe sd e1 3 . 2s e gund o s . Un aamp l i tudt ang r and es o l am en t epu ed e ju s t ifi c a r s epo rd em o r a senl al e c tu r aoe s c r i tu r ad el o sd a t o s ,l o scu a l e s ,c om o s onp r o c e s o sin t e rn o sd el a sru t in a sxgemmu t i l i z ad a s ,n oh ans id opo s ib l ed e cu an t ifi c a r . P a r ac omp r ob a rd i ch oe f e c t o ,s er e a l i z a r ond o sexp e r im en t o sad i c i on a l e s , fi j and oe lr an g od el a sm a t r i c e sen2 4 0 0 0y3 6 0 0 0 ,fi j and ol ad iv i s i ónenn=4 yr=4,yv a r i and oe lnúm e r od ep r o c e s ad o r e sCPUu t i l i z ad o s ,d e sd ec e r o , h a s t a1 6 ,e sd e c i r ,s o l am en t es eu s aGPGPUenunex t r em oyc omb in ad oc on h a s t a1 6un id ad e sFMAd eCPUene lo t r o .L o sr e su l t ad o ss ep r e s en t anen l at ab l ad el aF i g .d e4 . 2 7 . P a r ae lc a s od eu t i l i z a ramb a sp l a c a s GPGPU ,e lm e j o rr e su l t ad os e ob t i en es inp r o c e s ad o r e sen CPUad i c i on a l e s . Ene f e c t oc ons o l oa g r e g a r 2un id ad e sFMA ,l o st i empo sd ee j e cu c i ónsub en .D i ch od eo t r af o rm a ,c om p a r t i re lc an a ld ea c c e s oa m em o r i aen t r ed o sp l a c a s GPGPUy2o m á s p r o c e s ad o r e sg en e r aun as a tu r a c i ónene lu s od e lc an a lt a l ,qu ee lt i empo ind iv idu a ld ee j e cu c i ónd el a sp l a c a sc r e c e ,l oqu eg en e r aun ap é rd id ag en e r a l d er end im i en t o .Enn in gúnc a s o ,l ag an an c i apo t en c i a ld ed iv id i re lp r o c e s am i en t oen t r eCPUyGPGPUe st a lqu ec omp en s al ac a íd ad e lr end im i en t o p r o v o c ad apo rl as a tu r a c i ónd e lc an a l . E sm á sev id en t ee le f e c t od es a tu r a c i óna lr e a l i z a re lm i sm oexp e r im en t o , 9 8 r an g o gp gpu ’ s cpu ’ s 2 0 2 2 2 4 2 8 2 1 6 2 4 0 0 0 s e g s gflp s 1 7 . 0 1 6 2 6 2 0 . 3 1 3 6 2 1 8 . 4 1 4 7 8 1 7 . 4 1 5 8 9 2 1 . 3 1 2 9 8 3 6 0 0 0 s e g s gflp s 4 4 . 7 2 0 8 7 4 6 . 3 2 0 1 5 4 5 . 0 2 0 7 4 4 9 . 5 1 8 8 5 4 8 . 9 1 9 0 8 F i gu r e4 . 2 7 :T i empoens e gund o syr end im i en t oengfl op sp a r ap ru eb a sd e MMp a r ar an g o sd e2 4 0 0 0y3 6 0 0 0 ,d ob l eg r anu l a r id ad n=4 yr=4,c on d i s t in t onúm e r od ep r o c e s ad o r e sl ó g i c o senCPUyd o sGPGPU ’ s . r an g o gp gpu ’ s cpu ’ s 1 0 1 2 1 4 1 8 1 1 6 2 4 0 0 0 s e g s gflp s 3 0 . 5 9 0 6 2 8 . 4 9 7 4 2 7 . 9 9 9 1 2 9 . 4 9 4 0 3 6 . 9 7 4 9 3 6 0 0 0 s e g s gflp s 8 6 . 4 1 0 8 0 8 3 . 8 1 1 1 4 8 2 . 9 1 1 2 6 9 4 . 0 9 9 3 1 2 3 . 1 7 5 8 F i gu r e4 . 2 8 :T i empoens e gund o syr end im i en t oengfl op sp a r ap ru eb a sd e MMp a r ar an g o sd e2 4 0 0 0y3 6 0 0 0 ,d ob l eg r anu l a r id ad n=4 yr=4,c on d i s t in t onúm e r od ep r o c e s ad o r e sl ó g i c o senCPUyuns o l oGPGPU . p e r oc onun as o l ap l a c aGPGPU ,cuy o sd a t o ss ep r e s en t anenl at ab l ad el a F i g .4 . 2 8 .P a r ae lc a s od er an g o2 4 0 0 0 ,c om ol am a t r i ze sm á sch i c a ,yc onun a s o l ap l a c a GPGPU ,a g r e g a rp r o c e s ad o r e sCPU m e j o r ae lr end im i en t oh a s t a e lc a s od e8p r o c e s ad o r e s ,y aqu ep a r a1 6 ,e lr end im i en t od e c a e .S inemb a r g o , p a r am a t r i c e sd er an g o3 6 0 0 0 ,a la g r e g a r2o4p r o c e s ad o r e s ,e lr end im i en t o m e j o r am a r g in a lm en t e ,yp a r am á sp r o c e s ad o r e s ,d e c l in a ,l oqu er ep r e s en t a un aev id en t es a tu r a c i ónene lu s od e lc an a l . Ad i c i on a lm en t eenl aF i g .4 . 2 9s ep r e s en t aung r áfi c od el ín e ad et i empo d el ae j e cu c i ónp a r ae lc a s od er an g o2 4 0 0 0 ,n=3yr=4.L o sp r o c e s ad o r e s 1y2c o r r e spond enal a s GPGPU ’ sye lr e s t o ,al o sp r o c e s ad o r e senCPU . Pu ed ev e r s equ el a sGPGPU ’ sn ot i en ent i empo sin a c t iv o s ,m i en t r a squ el a s CPUs il o sp r e s en t an ,aunqu epo c os i g in ifi c a t iv o s .E s t eh e ch os ed eb eaqu e l a s CPU ’ sn oc om i en z anc onun anu ev ad iv i s i ónenb l oqu e sh a s t aqu en o e sc omp l e t ad oe lc ómpu t od et od oe lb l oqu ed eg r an og ru e s os ob r ee lcu a l t r ab a j an .E le f e c t on e g a t iv od ee s t as in c r on i z a c i ónn oe st ang r a v ec om oe l d el as a tu r a c i ónd e lc an a ld em em o r i ap a r ae la c c e s oad a t o sd el aGPGPU , e lcu a le se lf a c t o rqu em á sc ond i c i on al ae j e cu c i ón . 9 9 E lap sedt imebe tw een0sec s .to18sec s . 1 2 gemm001001 gemm002002 gemm003001 gemm003003gemm002001 gemm001003 gemm003001gemm003003 gemm002001 gemm002003gemm003002 gemm001002gemm002001 gemm002003gemm003002gemm00100g 2 emm002002 gemm002003gemm003002 gemm001002 gemm002002 gemm00300 g 1 emm003003 3 gege001003 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 13 14 15 16 17 18 gem s001001 gem s001004 gem s001002 gem s002003 gem s003004 gem s001003 gem s001002 gem s001003 gem s001003 gem s004002 gem s003002 gem s003001 gem s003002 gem s002001 gem s004002 gem s004003 gem s001002 gem s002002 gem s002004 gem s003003 gem s004001 gem s003002 gem s002002 gem s001004 gem s003001 gem s004003 gem s003004 gem s002004 gem s002002 gem s001004 gem s004001 gem s004004 gem s002001 gem s003001 gem s001004 geu ge n 001003 1 gem s002002 gem s004002 gem s003003 gege001001 gem s001001 gem s002003 gem s003003 gem s004003 gem s003004 gem s002003 gem s002004 gem s004004 geu ge n 001001 3 gem s001001 gem s004001 gem s003003 geun001001 gem s002003 gem s002001 gem s004004 gem s004004 gem s001002 gem s002004 gem s003001 gem s001003 gem s004003 gem s004001 geun001003 gem s003002 gem s002001 gem s003004 gem s004002 gem s001001 F i gu r e4 . 2 9 :L ín e ad et i empod el ae j e cu c i ónp a r ae lc a s od er an g o2 4 0 0 0 ,1 6 p r o c e s ad o r e s ,n=3yr=4 C om oc on c lu s i on e sd e lc a s od ep ru eb ap l an t e ad oene s t as e c c i ón ,s epu ed e d e s t a c a rqu em od e l a rl a MMc onCPNp a r aunequ ipoh e t e r o g én e oc om oe l u t i l i z ad oysue j e cu c i ónc one lf r am ewo r kd e s a r r o l l ad o ,p e rm i t i ó : •R e a l i z a runan á l i s i sd e la l g o r i tm op a r a l e l op a r apod e rd e t e rm in a rl a m e j o rf o rm ad er e a l i z a rl ad ob l eg r anu l a r id adqu ee lc a s oimpon e .E l núm e r od et a r e a sar e a l i z a re sund e t e rm in an t ep a r ar e a l i z a run ad i v i s i ónd ed a t o sad e cu ad a . •P l an t e a run ae j e cu c i ónc ond ob l eg r anu l a r id adys ch e du l e rd in ám i c o d et a r e a s .L ad ob l eg r anu l a r id ade sc omp l e j ad er e a l i z a r ,ye su su a l d efin i r l ap r ev i am en t eal ae j e cu c i ón ,e sd e c i ra s i gn a re s t á t i c am en t e cu a l e sd a t o ss e r ánc ompu t ad o spo runt ipod ep r o c e s ad o rycu a l e sp a r t e po ro t r o .R e a l i z a rl aa s i gn a c i ónenf o rm ad in ám i c ap e rm i t eop t im i z a r l o sr e su l t ad o s ,y aqu en os ee s t ásu j e t oav a l o r e se s t á t i c o sd ep a r ám e t r o s qu eg en e r enr e su l t ad o sin ad e cu ad o s .Uns ch e du l e rd in ám i c os o l opu ed e 1 0 0 s e rp l an t e ad oap a r t i rd eun m od e l oc om oe lin t r odu c id oene s t at e s i s . •A l c an z a re ll ím i t ed er end im i en t oqu el am áqu in at i en e ,c onsu sc ap a c i d ad e sysu sl im i t a c i on e s .S ib i enl oe sp e r ad od ee s t ec a s oe r asum a r r end im i en t o sd eambo st ipo sd ep r o c e s ad o r e s ,e l l on ofu epo s ib l epo r l im i t a c i on e sd e lha r dwa r e,p e r ol o sexp e r im en t o squ ep e rm i t enc on c lu i r qu ee ll ím i t efu ea l c an z ad o ,fu e r onf á c i lm en t er e a l i z ad o sg r a c i a sal a p a r am e t r i z a c i ónfl ex ib l ed e lf r am ewo r k . 1 0 1 1 0 2 Cap í tu lo5 Con c lu s ion e s ,impa c toe spe radoy l ín ea sab i e r ta sd einv e s t iga c ión Al ol a r g od ee s t ed o cum en t os eh anp r e s en t ad ol o san t e c ed en t e sd e lt r ab a j o d ein v e s t i g a c i ón ,e lm a r c ot e ó r i c od el a sR ed e sd eP e t r i ,e lm od e l od ee j e cu c i ónc onsuf r am ewo r kyl o sexp e r im en t o sr e a l i z ad o ss i gu i end ol at é cn i c ad e m od e l ad op l an t e ad ayu t i l i z and ol a sh e r r am i en t a sd e s a r r o l l ad a s . E lp r e s en t ec ap í tu l oexpon eunr e sum end el or e a l i z ad o ,l a sm e t a sa l c an z ad a sye lfu tu r oe sp e r ab l ed e lt r ab a j o . 5 .1 Con c lu s ion e seimpa c toe spe rado S eafi rm aqu el o sob j e t iv o sp l an t e ad o sene lc ap í tu l oin i c i a lfu e r ona l c an z ad o s ,y aqu es ed e s a r r o l l óun m od e l od ee j e cu c i ónp a r a l e l aa s ín c r on o ,qu e p e rm i t ep a s a rd eun m od e l od e la l g o r i tm oc ona l t on iv e ld eab s t r a c c i óna un m od e l od ee j e cu c i óncub r i end oungapt r ad i c i on a lm en t eex i s t en t eene l d om in i od el a sR ed e sd eP e t r ir e sp e c t oal ae j e cu c i ónd e lm od e l ot e ó r i c o . Ad i c i on a lm en t e ,s epo s ib i l i t ar e a l i z a ra ju s t e sene lm od e l od ee j e cu c i ónp a r a l o g r a ra l t or end im i en t od ef o rm as imp l equ ep e rm i t er e a l i z a r mú l t ip l e sp ru e b a sr áp id am en t e . S ed eb et en e rp r e s en t equ ee s t at e s i sh at en id ounén f a s i sfund am en t a l m en t ep r á c t i c o .E lob j e t iv op r in c ip a l ,s i emp r efu ee j e cu t a renp a r a l e l oc on a l t or end im i en t o ,yc onfl ex ib i l id adencu an t oa lc ód i g oya lha r dwa r eu t i l i z ad o .Num e r o s a sd e s a r r o l l o sh ans id op r opu e s t o spo rin v e s t i g ad o r e sp a r al a 1 0 3 op t im i z a c i ónd euna l g o r i tm od ad oenunha r dwa r ed e t e rm in ad o .E lp r e s en t e t r ab a j on os ep r e sum ed el o g r a runóp t im op a r ac a s o sp a r t i cu l a r e s ,p e r os i d ea l c an z a rr end im i en t o sa l t o sp a r aun aamp l i ag am ad ea l g o r i tm o syd e m áqu in a sp a r a l e l a s . H a c i end ounr ep a s od e lt r ab a j or e a l i z ad o ,al ol a r g od ee s t es ed e s a r r o l l ó un m od e l od ee j e cu c i ónqu ep e rm i t e : •M od e l a runa l g o r i tm op a r a l e l oc ona l t on iv e ld eab s t r a c c i ónyg en e r a l id ad ,yqu epu ed es e rv e r ifi c ad o ,g r a c i a sal a sp r op i ed ad e san a l í t i c a s d el a sR ed e sd eP e t r i . •An a l i z a re la l g o r i tm o ,su sd ep end en c i a syop c i on e sp a r al ad iv i s i ón d ed a t o syt a r e a senv i s t aasue j e cu c i ónp a r a l e l a .E lan á l i s i sd el a s d ep end en c i a s ,e lc on t e od et a r e a syl a sl im i t a c i on e sene lp a r a l e l i sm o qu epu ed ea l c an z a re la l g o r i tm o ,s onf ru t o ss e cund a r i o s ,p e r od en o m en o rimpo r t an c i a ,d e lm od e l od e s a r r o l l ad o . •S ee s t ipu l óun ae s t r a t e g i ad em od e l ad oqu ep e rm i t esuc on v e r s i ónen un aR edd eP e t r id e t a l l ad a ,l acu a le st om ad apo re lf r am ewo r kd e e j e cu c i ónqu efin a lm en t ec o r r eenp a r a l e l oe lp r o g r am am od e l ad oena l t o n iv e l .D i ch ac on v e r s i ónpu ed es e rh e ch aenf o rm aau t om á t i c ab a s ad a enl o sd om in i o squ ec ad aP l a z at en g aa s i gn ad a . •E lm od e l ad oena l t on iv e lqu ecump l ac onl o sr equ e r im i en t o sd e lp r o g r am a ,a ls e rc on v e r t id oa lm od e l od e sp l e g ad o ,g a r an t i z al ac o r r e c t i tud enl ae j e cu c i ón ,d eb id oal ag en e r a c i ónau t om á t i c ad e ls e gund om od e l o ap a r t i rd e lp r im e r o . •P e rm i t eun ac onfi gu r a c i ónad ap t ab l eal am áqu in ad ee j e cu c i ón .C am b i a rd ep r o g r am ae sc amb i a rd eM a t r i c e sd eIn c id en c i a ,ya s i gn a rl a s ru t in a squ ec o r r e spond enac ad aT r an s i c i ón . •S eob tuv i e r onr e su l t ad o sd er end im i en t oc e r c an o sa lóp t im ot e ó r i c o . P a r al a mu l t ip l i c a c i ónd em a t r i c e ss el o g r o2 . 4 Tfl op sc ond o sp l a c a sGPGPU ’ s ,m i en t r a squ ep a r aCh o l e sky ,m á sd e6 0 0Gfl op senun a m áqu in ac onun m áx im ot e ó r i c od ed e6 9 1 . 2 Gfl op s ,s i emp r eenp r e c i s i óns imp l e . •S eh i c i e r onp ru eb a ss ob r em áqu in a sh e t e r o g én e a senl a scu a l e ss ee j e cu t óenc ad at ipod ep r o c e s ad o r ,l a sru t in a squ em e j o rr end im i en t o p r e s en t anene lp r o c e s ad o rr e sp e c t iv o . 1 0 4 •S em od e l ól ae j e cu c i ónp a r a l e l ac onun ad ob l eg r anu l a r id adqu ep e rm i t e ac ad at ipod ep r o c e s ad o ru t i l i z a re lt am añ od eb l oqu em á sc on v en i en t e p a r asu m e j o rr end im i en t o . S ed e s a r r o l l óunf r am ewo r kqu ee sun am áqu in ad ee j e cu c i ónp a r a l e l a cuy o“p r o g r am a ”e s t ác ompu e s t os o l am en t epo rl a sM a t r i c e sd eIn c id en c i a , l o sV e c t o r e sd eM a r c ad oye lm ap e oen t r eP l a z a syT r an s i c i on e sab l oqu e s d ed a t o syt a r e a s .E s t opo s ib i l i t auná g i ld e s a r r o l l od enu ev o sp r o g r am a sen en t o rn o sr e a l e s ,c onf a c i l id ad e sp a r ar e a l i z a ra ju s t e sd eop t im i z a c i ónypo r s ob r et od o ,g a r an t i z and ol ac o r r e c t i tudd e lp r o g r am a . S ea l c an z óe lob j e t iv oin i c i a lm en t ep l an t e ad o ,enuna l t opo r c en t a j e :s e c r e oun am e t od o l o g í ad ed e s a r r o l l oqu eau t om a t i z aeng r anm ed id ae lp r o c e s o , y aqu es em an e j ant a r e a syn om e c an i sm o sb á s i c o sd ep r o g r am a c i ónp a r a l e l a . D o sc on c ep t o simpo r t an t e ssu r g i e r ond el a sin v e s t i g a c i on e s ,qu en oh ab í an s id op l an t e ad o sc om oob j e t iv o s ,p e r oqu es ond eg r animpo r t an c i a : •E lan á l i s i sd el o sd om in i o sd ed a t o sena l t on iv e l .A lr e a l i z a re lan á l i s i syl ad efin i c i ónd el o sd om in i o sd ec ad aP l a z aenopo r tun id add e l ac on s t ru c c i ónd el aCPN ,yd efin i rl a sr e s t r i c c i on e sp r op i a sd ec ad a T r an s i c i ónenl o sd om in i o sd esu sP l a z a sd een t r ad a ,s em in im i z al a n e c e s id add eimpon e rgu a rd a sal at a r e a .D i ch od eo t r af o rm a ,d efin i r subd om in i o sp a r t i cu l a r e sac ad at a r e ae l im in al an e c e s id add el a st a r e a sc ongu a rd a s .V o l c ad oe lc on c ep t oal ap r o g r am a c i óno r i en t ad aa ob j e t o s ,s es imp l ifi c al ac od ifi c a c i óna le l im in a rgu a rd a sn e c e s a r i a ss i l o sob j e t o ss ond ec a r á c t e rg en e r a l . E le j emp l od el a sP l a z a sene lm od e l o CPNp a r a Ch o l e skyp e rm i t e a c l a r a re lc on c ep t o .Ene s t ec a s oh a yv a r i o sd om in i o ss im i l a r e sc ons o l o d o sd im en s i on e sp e r od i f e r en t e sen t r es í ,po rl a sc ond i c i on e squ el o s índ i c e sd el o sb l oqu e sd ed a t o sd eb encump l i renc ad ad om in i o .S ien lu g a rd ee s t a sp a r t i cu l a r i z a c i on e sd el o sd om in i o s ,s ehub i e r aop t ad o p a r at od a sl a sP l a z a spo rund om in i og en é r i c od e lt ipo<x ,y >,s in n in gun ar e s t r i c c i ónad i c i on a l ,l a sc ond i c i on e sd eb e r í ana g r e g a r s ec om o gu a rd a senc ad aT r an s i c i ón ,l ocu a lg en e r aun ar edc omp l e j aypo rl o t an t o ,unp r o g r am a“ su c i o ”d ed i f í c i lin t e rp r e t a c i ón . •M áqu in ad ee j e cu c i ónp a r a l e l a .Qu i z á se s t es e ae lapo r t em á ss i gn ifi c a t iv od el at e s i s .L am áqu in ad eT u r in gs ep l an t e ac om oun am áqu in aqu e e j e cu t aun as e cu en c i ad ein s t ru c c i on e sc onuná r e ad em em o r i ap a r a d a t o syo t r ap a r ain s t ru c c i on e s .E lm od e l o PRAMe sun aex t en s i ón 1 0 5 d el am i sm ap a r ae j e cu c i ónd e lm od e l oS IMD ,d ond el ain s t ru c c i óns e c omp a r t eye j e cu t apo rv a r i o s“p r o c e s ad o r e s ”qu et r ab a j ans ob r epo s i b l e sd i f e r en t e sd i r e c c i on e sd em em o r i a[CLR 0 9 ] . Enambo sc a s o s ,e l p r o g r am ae sun as e cu en c i ad ein s t ru c c i on e squ el am áqu in as ab ec om o e j e cu t a r . E lm od e l oPEMaqu íp l an t e ad opu ed ev e r s ec om oun am áqu in aqu e e j e cu t ain s t ru c c i on e s( l a st a r e a sa s i gn ad a sac ad aT r an s i c i ón )ye lp r o g r am ae sd efin id opo rl a sM a t r i c e sd eIn c id en c i aqu ed e t e rm in anjun t o a lV e c t o rd eM a r c ad o ,l a st a r e a sh ab i l i t ad a sp a r apod e rs e rr e a l i z ad a s . E lm od e l ot e ó r i c opu ed et en e runi l im i t ad onúm e r od ep r o c e s ad o r e s qu ee j e cu t ens i emp r et od a sl a st a r e a sh ab i l i t ad a s ,l oqu ee sp r op i od e l m od e l od eR ed e sd eP e t r i .L am em o r i ae sa l c an z ab l epo rt od o sl o s p r o c e s ad o r e s . L od e s t a c ab l ed e lm od e l oPEM ,e squ ee j e cu t a ro t r op r o g r am ae ss o l o c amb i a rl a sM a t r i c e sd eIn c id en c i aya s i gn a rl at a r e ap e r t in en t eac ad a T r an s i c i ón .N oe sn e c e s a r i op r o g r am a rm á squ el o sk e rn e l sd ec ad a T r an s i c i ón ,n ia g r e g a rs in c r on i z a c i ónd et a r e a s :l a sM a t r i c e sd eIn c i d en c i ad efin ene lp r o g r am a . E lexp e r t on o t a r ál aau s en c i aal ol a r g od et od oe ld o cum en t od eun c on c ep t oh ab i tu a lenp r o g r am a c i ónp a r a l e l a :l ae s c a l ab i l id ad .Enn in gúnm o m en t os el au t i l i z óc om om é t r i c ad ebond add e lp a r a l e l i sm o ,ye s t ofu er e a l i z ad oad r ed e . Ent od o sl o sexp e r im en t o s ,l am é t r i c au t i l i z ad afu el ad e l r end im i en t oab s o lu t oent é rm in o sd efl op syc omp a r ad oc one lp i c ot e ó r i c o qu ec ad aequ ipopo s e e . L am é t r i c au t i l i z ad ae sm á sdu r aqu el ae s c a l ab i l id ad ,p e r oasuv e z , c on tund en t e .S ib i ens eu t i l i z a r onru t in a sd eb ib l i o t e c a sd e s a r r o l l ad a sp a r a a l t o sr end im i en t o s ,yn os etuv oa c c e s on ipo s ib i l id add er e a l i z a ra ju s t e ss ob r e e lc ód i g o ,l a sp ru eb a se s tuv i e r ons i emp r ep l an t e ad a sp a r aung r anv o lum en d ed a t o s ,l ocu a lr equ i e r ed ea ju s t e senl ap a r t i c i ónyl as in c r on i z a c i ónd el a e j e cu c i ónp a r al o g r a rl o sr end im i en t o sa l c an z ad o s . E s c a l a run aru t in aqu et en g aunb a j or end im i en t o ,po re j emp l od eun1 0% , pu ed es e rm á ss imp l equ ea l c an z a rr end im i en t o sd e l6 6%d e lp i c ot e ó r i c o , c om oe la l c an z ad op a r ae la l g o r i tm od eCh o l e sky .T en e rencu en t aqu ee s t o in c luy ee le f e c t od ef a l l a sd ec a ch eyd el aadm in i s t r a c i ónd el o sp r o c e s o sp a r a l e l o s .D i ch am a r c as o l os el o g r a ,ad em á sd eu t i l i z a run aru t in aop t im i z ad a , po rp a r t i c i on a ryc oo rd in a rl a st a r e a senf o rm aefi c i en t e . L om i sm osu c ed ep a r ae lc a s od el a sp ru eb a sd e MM .S ib i enene s t e 1 0 6 exp e r im en t on os el o g r óob t en e runr end im i en t oa g r e g ad oen t r el a sCPU ’ sy l a sGPGPU ’ s ,a l c an z a rl o sl ím i t e sd e lan ch od eb and ad e lc an a ld em em o r i a r e a l i z and oc ómpu t oyc omun i c a c i ónin t e rn aenf o rm as imu l t án e a ,s o l os e l o g r ac onun aex c e l en t eg e s t i ónd el o sp r o c e s o sp a r a l e l o s .R e c o rd a rqu eene s t e c a s o ,l ab ib l i o t e c au t i l i z ad an op r e s en t ae s c a l ab i l id ad ,l acu a le se f e c t iv am en t e l o g r ad aap a r t i rd el ae j e cu c i ónp a r a l e l ad eru t in a ss e cu en c i a l e s . E limp a c t oqu es ee s t im apu ed eg en e r a re s t et r ab a j oe sun ac on t r ibu c i ón ene ld e s a r r o l l od ep r o g r am a sp a r a l e l o sd ea l t or end im i en t o ,enp a r t i cu l a ren e lm od e l ad oyan á l i s i sd e l o sa l g o r i tm o syena c o r t a re lt i empod ed e s a r r o l l od e l o sm i sm o s .L ar áp id aad ap t ab i l id adad iv e r s o sen t o rn o sd ee j e cu c i ónt amb i én s ev e r áa yud ad a . Cub r i re ls a l t oex i s t en t een t r ee lm od e l ad oye ld e s a r r o l l od eunp r o g r am a d ee s t an a tu r a l e z ae sd eg r ana yud a ,y aqu el o sap l i c a c i on e sd eu s oc i en t í fi c or equ i e r enamb a sc a r a c t e r í s t i c a s ,a l t or end im i en t oyl ac o r r e c t i tudensu s r e su l t ad o s . T amb i éne se sp e r ab l equ ec on t r ibuy ap a r al o sc a s o sd ep a r a l e l i z a c i ónd e c ód i g oh e r ed ad o .Ene s t ac l a s ed ec ód i g osu e l er e a l i z a r s eunan á l i s i sp r e l im in a ral ap a r a l e l i z a c i ónp r op i am en t ed i ch a .S ean a l i z anl o sd a t o syl a st a r e a s qu epu ed ens e rd iv id id a s ,l ar e l a c i ónen t r ee s t a s ,l ad ep end en c i aen t r el o s d a t o syl ac a r g ac ompu t a c i on a ld ec ad as e c c i ónd ec ód i g o[MMS 0 5 ] .D ed i ch op r o c e s opod r í aob t en e r s eune squ em ad et a r e a syb l oqu e sd ed a t o sú t i l p a r am od e l a rc onl ah e r r am i en t ad e s a r r o l l ad aya s íf a c i l i t a re lp r o c e s od e p a r a l e l i z a c i ónd e lc ód i g oh e r ed ad o . E sd e s e ab l equ ec on t r ibuy aal af o rm a c i ónd er e cu r s o shum an o s ,ene sp e c i a lal ac ap a c i t a c i ónd en t r od e lá r e ayal ain v e s t i g a c i ónd et em a sab i e r t o s po rp a r t ed enu ev o sin v e s t i g ad o r e s . 5 .2 L ín ea sab i e r ta sd einv e s t iga c ión L a st em a squ es ee s t im anqu ed anab i e r t o sp a r ac on t inu a rin v e s t i g and or e l a c i on ad a sc ont em a sd e lp r e s en t et r ab a j o ,l a spod em o sd iv id i renl ín e a ss ob r e e lm od e l oens ím i sm oyenl ín e a ss ob r el o sa l g o r i tm o sa m od e l a r .En t r el a s p r im e r a spod em o sc i t a r : •Ex t end e rl aimp l em en t a c i ónd e lm od e l oam em o r i ad i s t r ibu id a ,enp a r t i cu l a r ,aunc lu s t e rd ec ompu t ad o r a s .L ad ifi cu l t adp r in c ip a lene s t e 1 0 7 pun t oe sl ac oh e r en c i ad e lV e c t o rd eM a r c ad oen t r el o sn od o sc om pon en t e sd e lc lu s t e r . Un aop c i ónp a r ae s t ec a s opu ed es e rd iv id i re l c ómpu t og l ob a lenp a r t e sp a r aqu ec ad an od ot r ab a j es ob r eun ad ee s t a s .O t r aop c i ónp a r am em o r i ad i s t r ibu id ae su t i l i z a re la c c e s od i r e c t oa m em o r i ar em o t a(RDMA )qu ec i e r t a simp l em en t a c i on e sd e MP Iu su a l m en t eo f r e c en ,c om opo re j emp l o ,l aimp l em en t a c i ónd e MVAP ICH [ tOSU ]qu eu s a RDMAp a r aimp l em en t a rl a sd i r e c t iv a son es id e ,y m an t en e ra s íl ac oh e r en c i apo rm ed i od e lu s od eune squ em ad em em o r i ag l ob a lenunc lu s t e r . •Ab r i re lc ód i g ofu en t eyd o cum en t a re lf r am ewo r kp a r af a c i l i t a re ld e s a r r o l l opo rp a r t ed et e r c e r o sp r o g r am ad o r e s . •Imp l em en t a rl a sM a t r i c e sd eIn c id en c i ac om om a t r i c e sr a l a s ,l oqu e p e rm i t ed i sm inu i re lu s od em em o r i aye lp r o c e s am i en t oenl as e l e c c i ón d et a r e a s .D ee s t af o rm as eev i t a r í anl o sin c on v en i en t e senm od e l o sc on m a t r i c e sg r and e sp e r or a l a s ,c om ol oa c on t e c id oenl a sp ru eb a sd e MM . •D e s a r r o l l a run a imp l em en t a c i ónd e lm od e l oenha r dwa r er e c onfi gu r ab l e , qu ef a c i l i t ee ld e s a r r o l l os ob r eha r dwa r eemb eb id o . Encu an t oa lt ipod ea l g o r i tm o saimp l em en t a rs epu ed ec i t a r : •R e a l i z a rp ru eb a sc ona l g o r i tm o sd e lt ipoi t e r a t iv o s ,cuy onúm e r od ep a s o sp a r ar e s o lv e re lp r ob l em ae sind e t e rm in ad oa lc om en z a rl ae j e cu c i ón y aqu ed ep end ed el o sd a t o sp r o v i s t o s .P a r ae s t o sa l g o r i tm o s ,c onun a a l t ac an t id add ep a s o sp r ed efin id o s ,e lt am añ od el a sM a t r i c e sd eIn c id en c i ag en e r ad a ss e r í ap r e sun t am en t ep r oh ib i t iv o ,p e r od e t e rm in ad o p r e c i s am en t e ,y aqu ee s t ac l a s ed ea l g o r i tm o st i en eunnúm e r ol ím i t e d ei t e r a c i on e sal acu a ls el l e g as i emp r equ ee lumb r a ld ec o r t en oh a y a s id oa l c an z ad op r ev i am en t e .L aimp l em en t a c i óns ob r em a t r i c e sr a l a s s e r í ac on v en i en t eene s t o sc a s o s . •O t r ot ipod ea l g o r i tm o sd i s t in t od el a sru t in a sd eá l g eb r al in e a l ,c om o e se lc a s od ea l g o r i tm o sd eg r a f o s ,o rd en am i en t o s ,á rbo l e s ,e t c ,c l á s i c o s d en t r od el ac i en c i ad el ac ompu t a c i ón . •A l g o r i tm o sc omp l e j o sc on mú l t ip l e sru t in a s ,c om oe se lc a s od ea l g o r i tm o sd equ er e su e lv enp r ob l em a sf í s i c o s ,qu ím i c o s ,a s t r on óm i c o s ,d e in g en i e r í a ,e t c .E sh ab i tu a lqu e ,s ib i enene s t o sc a s o sin t e rv en g an mu ch o sc ompon en t e sa l g o r í tm i c o s ,l am a y o rp a r t ed e lc o s t oc ompu t a c i on a l e s t éd e s t in ad oal ar e s o lu c i ón ,po ra l gún m é t od op a r t i cu l a rap r op i ad o a lp r ob l em aencu e s t i ón ,d euns i s t em ad ee cu a c i on e sl in e a l e s . 1 0 8 •P a r a l e l i z a c i ónd ec ód i g oh e r ed ad o ,qu elu e g od e lan á l i s i sd esu sc om pon en t e s ,d ep end en c i a syc a r g a s ,pu ed as e rm od e l ad ou s and oPEMy po rl ot an t os e re j e cu t a rd oenp a r a l e l os inn e c e s id add er e a rm a rd e sd e c e r oe lc ód i g o . 1 0 9 1 1 0 Apénd i c eA A r ch iv o sd econfigu ra c iónd e l f ramewo rk S ead jun t ane j emp l o sd ea r ch iv o sd ec onfi gu r a c i ónd e lf r am ewo r kd e s a r r o l l ad o yu s ad o sena l gun a sd el a sp ru eb a sexpu e s t a s E lf r am ewo r k ,cuy oe j e cu t ab l es el l am at s t_pn ,e sl l am ad od e sd el al ín e a d ec om and o sc on : >tst_pnrun_config_mm.xml E la r ch iv orun_config_mm.xmle se lp a r ám e t r od ee j e cu c i ónp r in c ip a l , qu ec on t i en ec i e r t o sv a l o r e syr e f e r en c i a sao t r o sa r ch iv o sd ec onfi gu r a c i ón . Mu ch o sd el o sv a l o r e ss onau t o exp l i c ad o s . <xmldef_run_config> <pnet_def_file>mmx3x4</pnet_def_file> <proc_def_file>dice+2_pu.xml</proc_def_file> <thre_def_file>dice+2x2_cores.xml</thre_def_file> <bank_def_file>cuat_bank.xml</bank_def_file> <num_mat>3</num_mat> <mat_size>24000</mat_size> <mat_row_blocks>3</mat_row_blocks> <mat_col_blocks>3</mat_col_blocks>> <mat_sub_row_blocks>4</mat_sub_row_blocks> <mat_sub_col_blocks>4</mat_sub_col_blocks> </xmldef_run_config> 1 1 1 E la r ch iv ommx3x4c on t i en el aR edd eP e t r id e sp l e g ad ap a r ae lm od e l od e MMd ep a g .9 3 ,c ond iv i s i ón n=3yr=4.E la r ch iv on oe sexpu e s t oene s t e an ex opo rsul on g i tud . E la r ch iv odice+2_pu.xmlc on t i en el o sp a r ám e t r o sd ed efin i c i ónd el o s d i e c i s e i sp r o c e s ad o r e sd efin id o ss ob r eCPU m á sl o sd o ss ob r eGPGPU . <xmldef_procs> <processor> <pname>Proc1</pname> <pclass>PetriProcessor</pclass> <bname>b1</bname> <gpunum>1</gpunum> <prdeffile>mmtaskgpu.txt</prdeffile> </processor> <processor> <pname>Proc2</pname> <pclass>PetriProcessor</pclass> <bname>b1</bname> <gpunum>2</gpunum> <prdeffile>mmtaskgpu.txt</prdeffile> </processor> <processor> <pname>Proc3</pname> <pclass>PetriProcessor</pclass> <bname>b1</bname> <gpunum>0</gpunum> <prdeffile>mmtaskamd.txt</prdeffile> </processor> <processor> <pname>Proc4</pname> <pclass>PetriProcessor</pclass> <bname>b1</bname> <gpunum>0</gpunum> <prdeffile>mmtaskamd.txt</prdeffile> </processor> . . . </xmldef_procs> 1 1 2 E la r ch iv odice+2x2_cores.xmlc on t i en el aa s i gn a c i ónoafin id add ec ad a p r o c e s ad o rc onl o sc o r e sf í s i c o sene lc ompu t ad o r . <xmldef_thread_pool> <thread_master> <core_num>2</core_num> <proc>Proc1</proc> </thread_master> <thread_master> <core_num>40</core_num> <proc>Proc2</proc> </thread_master> <thread_master> <core_num>10</core_num> <core_num>11</core_num> <proc>Proc3</proc> </thread_master> <thread_master> <core_num>4</core_num> <core_num>5</core_num> <proc>Proc4</proc> </thread_master> . . . </xmldef_procs> E la r ch iv ochtaskamd.txtc on t i en ee lm ap e od et a r e a saru t in a sae j e cu t a r ,p a r ae lc a s od e la l g o r i tm od eCh o l e sky . <net_procdef> <singled> <task><name>potr</name><rutine>cpu_spotrf</rutine></task> <task><name>gemm</name><rutine>cpu_sgemm</rutine></task> <task><name>syrk</name><rutine>cpu_ssyrk</rutine></task> <task><name>trsm</name><rutine>cpu_strsm</rutine></task> </singled> <doubled> <task><name>potr</name><rutine>cpu_dpotrf</rutine></task> 1 1 3 <task><name>gemm</name><rutine>cpu_dgemm</rutine></task> <task><name>syrk</name><rutine>cpu_dsyrk</rutine></task> <task><name>trsm</name><rutine>cpu_dtrsm</rutine></task> </doubled> </net_procdef> 1 1 4 B ib l iog ra f ía + [AAD 1 0 ] Emm anu e lA gu l l o ,C éd r i c Au g onn e t ,J a c kD on g a r r a ,H a t em L t a i e f ,R a ym ondN am y s t ,S amu e lTh ib au l t ,andS t an im i r eT o m o v .F a s t e r ,Ch e ap e r ,B e t t e r–a Hyb r id i z a t i on M e th od o l o gy t oD ev e l opL in e a rA l g eb r aS o f tw a r ef o r GPU s . In W en m e i W . Hwu ,ed i t o r , GPU Compu t in gG em s,v o lum e2 .M o r g an K au fm ann ,S ep t emb e r2 0 1 0 . + [ABB 9 9 ] E . And e r s on ,Z .B a i ,C .B i s ch o f ,L .S .B l a c k f o rd ,J .D emm e l , J a c kJ .D on g a r r a ,J .DuC r o z ,S .H amm a r l in g ,A .G r e enb aum , A .M cK enn ey ,and D .S o r en s en . LAPACK U s e r s ’gu id e( th i r d e d . ) .S o c i e t yf o rIndu s t r i a landApp l i ed M a th em a t i c s ,Ph i l ad e l ph i a ,PA ,USA ,1 9 9 9 . + [ADD 0 9 ] E .A gu l l o ,J .D emm e l ,J .D on g a r r a ,B .H ad r i ,J .Ku r z ak ,J .L an g ou ,H .L t a i e f ,P . Lu s z c z ek ,andS .T om o v . Num e r i c a ll in e a ra l g eb r aonem e r g in ga r ch i t e c tu r e s :Th ep l a sm aand m a gm a p r o j e c t s .Jou rna lo fP h y s i c s :Con f e r en c eS e r i e s,V o l .1 8 0 ,2 0 0 9 . [AHU 8 3 ] A l f r edV .Ah o ,J ohnE .H op c r o f t ,andJ eff r eyD .U l lm an . Da ta S t ru c tu r e sandA l go r i thm s. Add i s on -W e s l ey ,1 9 8 3 . [ATN 1 0 ] C ed r i c Au g onn e t ,S amu e l Th ib au l t ,and R a ym ond N am y s t . S t a rpu :arun t im esy s t emf o rs ch edu l in gt a sk so v e ra c c e l e r a t o r b a s ed mu l t i c o r em a ch in e s . T e chn i c a lR epo r t7 2 4 0 ,INR IA , M a r ch2 0 1 0 . [BLA 0 1 ] B a s i cL in e a rA l g eb r aSubp r o g r am sT e chn i c a lF o rumS t and a rd . T e chn i c a lr epo r t ,Un iv e r s i t yo fT enn e s s e e ,2 0 0 1 . [BLKD 0 7 ] A l f r ed o Bu t t a r i ,Ju l i en L an g ou ,J akub Ku r z ak ,andJ a c kJ . D on g a r r a . Ac l a s so fp a r a l l e lt i l edl in e a ra l g eb r aa l g o r i thm s f o r mu l t i c o r ea r ch i t e c tu r e s . T e chn i c a lR epo r t1 9 1 ,LAPACK W o rk in gN o t e ,S ep t emb e r2 0 0 7 . 1 1 5 [B o a ] Th e Op enMP A r ch i t e c tu r e R ev i ew B o a rd . Op enmp . th e op enmp ap i sp e c ifi c a t i on f o r p a r a l l e l p r o g r amm in g . h t tp : / / op enmp . o r g / . [BSM 1 0 ] Lu i zF .B i t t en c ou r t ,R i z o sS ak e l l a r i ou ,and Edmund oR .M . M ad e i r a .D a gs ch edu l in gu s in gal ook ah e adv a r i an to fth eh e t e r o g en e ou se a r l i e s tfin i sht im ea l g o r i thm .201422ndEu r om i c r o In t e rna t iona lCon f e r en c eonPa r a l l e l ,D i s t r i bu t e d ,andN e two r k Ba s e dP r o c e s s in g,0 : 2 7 – 3 4 ,2 0 1 0 . [CJP 0 7 ] B a rb a r aCh apm an ,G ab r i e l eJ o s t ,andRuudv and e rP a s .U s in g Op enMP :Po r ta b l eSha r e dM emo r yPa r a l l e lP r o g r amm in g(S c i en t ifi candEn g in e e r in gCompu ta t ion ) . Th eM ITP r e s s ,2 0 0 7 . [CL 0 8 ] Ch r i s t o sG .C a s s and r a sandS t éph an eL a f o r tun e . In t r o du c t ion to D i s c r e t eE v en tS y s t em s .Sp r in g e rS c i en c e+Bu s in e s sM ed i a , LLC ,B o s t on , MA ,2 0 0 8 . [CLR 0 9 ] H .C a s an o v a ,A .L e g r and ,andY .R ob e r t . Pa r a l l e la l g o r i thm s. Ch apm an & H a l l /CRCnum e r i c a lan a ly s i sands c i en t ifi cc om pu t in g .CRCP r e s s ,2 0 0 9 . [C o r a ] Th e AMD C o rpo r a t i on . Th e amd c o r e m a th l i b r a ry . h t tp : / /d ev e l op e r . amd . c om / t oo l s and sdk s / cpu d ev e l opm en t / amd c o r e -m a th l ib r a ry a cm l / . [C o rb ] Th e NV ID IA C o rpo r a t i on . Th e cub l a s l ib r a ry . h t tp s : / /d ev e l op e r .n v id i a . c om / cuBLAS . [C o r c ] Th e NV ID IA C o rpo r a t i on . Th e cud a t oo lk i t . h t tp : / /www .n v id i a . c om / ob j e c t / cud a_h om e_n ew .h tm l . [D e s 8 7 ] G e o r g eR . D e s r o ch e r s . P r in c ip l e so f Pa r a l l e l and Mu l t i p r o c e s s in g .M cG r aw -H i l l ,In c . ,N ewY o rk ,NY ,USA ,1 9 8 7 . [DFLL 1 1 ] J a c kD on g a r r a , M a th i eu F a v e r g e ,H a t em L t a i e f ,and P i o t r Lu s z c z ek .A ch i ev in gnum e r i c a la c cu r a cyandh i ghp e r f o rm an c e u s in gr e cu r s iv et i l eluf a c t o r i z a t i on .T e chn i c a lR epo r t2 5 9 ,LA PACK W o rk in gN o t e ,D e c emb e r2 0 1 1 . [D i a 0 9 ] M i ch e lD i a z .P e t r iN e t s :F undam en ta l Mo d e l s ,V e r ifi c a t ionand App l i c a t ion s. ISTEL td-J ohn W i l ey &S on s ,In c . ,L ond on , H obok en ,2 0 0 9 . 1 1 6 [D i j 8 2 ] Ed s g e rW .D i jk s t r a .Onth er o l eo fs c i en t ifi cth ou gh t .InS e l e c t e d W r i t in g sonCompu t in g : AP e r sona lP e r sp e c t i v e,p a g e s6 0 – 6 6 . Sp r in g e r -V e r l a g ,1 9 8 2 . [FLBGR 1 3 ]J o a oV i c en t eF e r r e i r aL im a ,F r an c o i sB r oqu ed i s ,Th i e r ry G au t i e r ,andB run oR affin .P r e l im in a ryExp e r im en t sw i thXK a ap i onIn t e lX e onPh iC op r o c e s s o r .In25 thIn t e rna t iona lS ymp o s iumon Compu t e rA r ch i t e c tu r eand H i gh P e r fo rman c e Com pu t in g(SBAC -PAD ) ,P o r t od eG a l inh a s ,B r a z i l ,O c t ob e r2 0 1 3 . [F ow 0 1 ] M a r t inF ow l e r .R edu c in gc oup l in g . IEEESo f twa r e ,1 8 ( 4 ) : 1 0 2 – 1 0 4 ,2 0 0 1 . [FSJ 9 9 ] M oh am edE .F a y ad ,D ou g l a sC .S chm id t ,andR a lphE .J ohn s on .Bu i ld in g Ap p l i c a t ionF r am ewo r k s :O b j e c t -o r i en t e dF oun da t ion so fF r am ewo r kD e s i gn. J ohn W i l ey &S on s ,In c . ,N ew Y o rk ,NY ,USA ,1 9 9 9 . [GFLMR 1 3 ]Th i e r ryG au t i e r ,J o a oV i c en t eF e r r e i r aL im a ,N i c o l a sM a i l l a rd , andB run oR affin . XK a ap i :ARun t im eSy s t emf o rD a t a -F l ow T a sk P r o g r amm in gon H e t e r o g en e ou sA r ch i t e c tu r e s . In 27 th IEEEIn t e rna t iona l Pa r a l l e l&D i s t r i bu t e dP r o c e s s in gS ymp o s ium( IPDPS ) ,B o s t on ,M a s s a chu s e t t s ,É t a t s -Un i s ,M a y2 0 1 3 . [ g tx 1 2 ] GTX6 8 0K ep l e rwh i t ep ap e r .T e chn i c a lr epo r t , NV ID IAC o r po r a t i on ,2 0 1 2 . [HLYD 1 1 ] A z z am H a id a r ,H a t emL t a i e f ,A s im Y a rKh an ,andJ a c kD on g a r r a . An a ly s i so fdyn am i c a l lys ch edu l edt i l ea l g o r i thm sf o r d en s el in e a ra l g eb r aon mu l t i c o r ea r ch i t e c tu r e s .T e chn i c a lR e po r t2 4 3 ,LAPACK W o rk in gN o t e ,M a r ch2 0 1 1 . [HMU 0 3 ] J .E .H op c r o f t ,R . M o tw an i ,andJ .D .U l lm an . In t r o du c t ion to Au toma ta Th e o r y ,L an gua g e s ,and Compu ta t ion . Add i s on W e s l eys e r i e sinc ompu t e rs c i en c e .P e a r s onEdu c a t i onIn t e rn a t i on a l ,2 0 0 3 . [HMU 0 6 ] J ohnE .H op c r o f t ,R a j e ev M o tw an i ,andJ eff r eyD .U l lm an .In t r o du c t ionto Au toma ta Th e o r y ,L an gua g e s ,and Compu ta t ion (3 r dEd i t ion ) . Add i s on -W e s l eyL on gm anPub l i sh in gC o . ,In c . , B o s t on , MA ,USA ,2 0 0 6 . 1 1 7 [H o g 0 8 ] JDH o g g . Ad a g -b a s edp a r a l l e lch o l e skyf a c t o r i z a t i onf o r mu l t i c o r esy s t em s . T e chn i c a lr epo r t ,T e chn i c a lR epo r t RAL -TR 2 0 0 8 0 2 9 , Ru th e r f o rd App l e t onL abo r a t o ry , Ch i l t on , Ox f o rd sh i r e ,En g l and ,2 0 0 8 . [ IA 0 6 ] M a r i anI o rd a ch e and P an o s An t s ak l i s . Sup e r v i so r y Con t r o lo f Con cu r r en tS y s t em s : AP e t r iN e tS t ru c tu r a l App r o a ch . B i rkh äu s e rB o s t on ,B o s t on ,2 0 0 6 . [JK 0 9 ] Ku r tJ en s enandL a r sM i ch a e lK r i s t en s en . Co lou r e dP e t r iN e t s - Mo d e l l in gan dV a l ida t iono f Con cu r r en tS y s t em s . Sp r in g e r , 2 0 0 9 . [KD 0 6 ] J akub Ku r z akandJ a c kJ .D on g a r r a .Imp l em en t in gl in e a ra l g eb r ar ou t in e son mu l t i c o r ep r o c e s s o r sw i thp ip e l in in ganda l ookah e ad . T e chn i c a lR epo r t1 7 8 ,LAPACK W o rk in gN o t e , S ep t emb e r2 0 0 6 . [KGGK 9 4 ]V ip in Kum a r , An an th G r am a , An shu l Gup t a ,and G e o r g e K a ryp i s . In t r o du c t iontoPa r a l l e lCompu t in g :D e s i gnandAn a l y s i so fA l go r i thm s .B en j am in -Cumm in g sPub l i sh in gC o . ,In c . , R edw oodC i t y ,CA ,USA ,1 9 9 4 . [KLFD 1 3 ] J akubKu r z ak ,P i o t rLu s z c z ek ,M a th i euF a v e r g e ,andJ a c kD on g a r r a . Luf a c t o r i z a t i on w i thp a r t i a lp iv o t in gf o ra mu l t i c o r e sy s t emw i tha c c e l e r a t o r s .IEEET r an s .Pa r a l l e lD i s t r i b .S y s t . , p a g e s1 6 1 3 – 1 6 2 1 ,2 0 1 3 . [L a r 0 4 ] C r a i gL a rm an .App l y in gUMLandPa t t e rn s :AnIn t r o du c t ionto O b j e c t -O r i en t e dAna l y s i sandD e s i gnandI t e r a t i v eD e v e lopm en t (3 r d Ed i t ion ) . P r en t i c eH a l l PTR , Upp e rS add l eR iv e r , NJ , USA ,2 0 0 4 . + [LTN 0 9 ] H a t emL t a i e f ,S t an im i r eT om o v ,R a j ib N a th ,P en g Du ,,and J a c kD on g a r r a . As c a l ab l eh i ghp e r f o rm an tch o l e skyf a c t o r i z a t i onf o r mu l t i c o r ew i thgpua c c e l e r a t o r s .T e chn i c a lR epo r t2 2 3 , LAPACK W o rk in gN o t e ,N o v emb e r2 0 0 9 . [MMS 0 5 ] B e rn aL . M a s s in g i l l ,T im o th yG . M a t t s on ,and B ev e r ly A . S and e r s .R e en g in e e r in gf o rp a r a l l e l i sm :Anen t rypo in tf o rp lpp (p a t t e rnl an gu a g ef o rp a r a l l e lp r o g r amm in g )f o rl e g a cyapp l i c a t i on s . InP r o c e e d in g so fth e Tw e l f th Pa t t e rnL an gua g e so f P r o g r am sW o r k shop(PL oP2 005 ),2 0 0 5 . 1 1 8 [P om ] F r ankP omm e r e au .Th esn ak e st oo lk i t .h t tp s : / /www . ib i s c .un iv ev ry . f r / f̃pomm e r e au /SNAKES / . [P om 0 9 ] F r an c kP omm e r e au .A l g e b r a so fc o lou r e dP e t r in e t s. H ab i l i t a t i onth e s i s ,Un iv e r s i t yP a r i s -E a s t ,C r é t e i l ,1 12 0 0 9 . [PZ 9 1 ] L ou chk aP opo v a -Z eu gm ann . Ont im ep e t r in e t s .E l e k t r on i s ch e In fo rma t ion s v e r a r b e i tun gundK y b e rn e t i k ,2 7 ( 4 ) : 2 2 7 – 2 4 4 ,1 9 9 1 . [RR 1 0 ] Th om a sR aub e rand Gudu l aRün g e r . Pa r a l l e lP r o g r amm in gfo r Mu l t i c o r eandC lu s t e rS y s t em s .Sp r in g e r ,2 0 1 0 . [RV 0 9 ] Y v e sR ob e r tand F r éd é r i cV iv i en ,ed i t o r s . In t r o du c t ionto S ch e du l in g. Ch apm anandH a l l /CRCP r e s s ,2 0 0 9 . [SB 0 9 ] S .S r i r amandS .S .Bh a t t a ch a ryy a .Em b e dd e d Mu l t ip r o c e s so r s : S ch e du l in gandS yn ch r on i za t ion ,S e c ond Ed i t ion. S i gn a lP r o c e s s in gandC ommun i c a t i on s .T a y l o r&F r an c i s ,2 0 0 9 . + [SOHL 9 8 ]M a r cSn i r ,S t ev eO t t o ,S t ev enHu s s -L ed e rm an ,D a v id W a lk e r , andJ a c kD on g a r r a .MP I -Th eComp l e t eR e f e r en c e ,V o lum e1 : Th e MP I Co r e. M ITP r e s s ,C amb r id g e , MA , USA ,2nd .( r e v i s ed )ed i t i on ,1 9 9 8 . [SOW 1 3 ] J an e tS o l e r ,J a v i e rO r t i z ,and Gu s t a v o W o l fm ann .S t r a t e g i e s t oop t im i z eth eLUF a c t o r i z a t i onA l g o r i thmon mu l t i c o r ec om pu t e r s .InP r o c e e d in g so fth eV IL a t in Am e r i c anS ymp o s ium onH i ghP e r fo rman c eCompu t in g-HPCL a tAm2013 ,M end o z a , A r g en t in a ,2 0 1 3 . [TDB 1 0 ] S t an im i r eT om o v ,J a c kD on g a r r a ,and M a r cB abou l in .T ow a rd s d en s el in e a ra l g eb r af o rh yb r idgpua c c e l e r a t ed m an y c o r esy s t em s .Pa r a l l e lCompu t .,3 6 ( 5 6 ) : 2 3 2 – 2 4 0 ,Jun e2 0 1 0 . [THW 9 9 ] H a luk T op cu o g lu ,S a l im H a r i r i , and M in -Y ou W u . T a sk s ch edu l in ga l g o r i thm sf o rh e t e r o g en e ou sp r o c e s s o r s . InH e t e r o g en e ou sCompu t in gW o r k shop ,1999 . (HCW ’99 )P r o c e e d in g s . E i gh th,p a g e s3 – 1 4 .IEEE ,1 9 9 9 . [ tOSU ] th eOh i oS t a t eUn iv e r s i t y .Th e MVP ICH : MP Io v e rInfin ib and , 1 0G i gE / iW a rpandR oCE .h t tp : / /m v ap i ch . c s e . oh i o s t a t e . edu / . [ tU oT a ] th e Un iv e r s i t y o f T enn e s s e e . Th e MAGMA p r o j e c t . M a t r ix A l g eb r af o r GPU and Mu l t i c o r e A r ch i t e c tu r e s . h t tp : / / i c l . c s .u tk . edu /m a gm a . 1 1 9 [ tU oTb ] th e Un iv e r s i t yo fT enn e s s e e . Th e PLASMA p r o j e c t .P a r a l l e lL in e a r A l g eb r af o rS c a l ab l e Mu l t i c o r e A r ch i t e c tu r e s . h t tp : / / i c l . c s .u tk . edu /p l a sm a . [TW 0 8 ] F e rn and oG .T in e t t iand Gu s t a v o W o l fm ann . An á l i s i sd e p a r a l e l i z a c i ónc on m em o r i ac omp a r t id ay m em o r i ad i s t r ibu id a enc lu s t e r sd en od o sc on mú l t ip l e s nú c l e o s . InX IV Con g r e soA r g en t inod eC i en c ia sd elaCompu ta c ión-CAC IC2008 , Ch i l e c i t o ,A r g en t in a ,O c tub r ed e2 0 0 8 . [TW 0 9 ] F e rn and oT in e t t iandGu s t a v oW o l fm ann .P a r a l l e l i z a t i onan a l y s i sonc lu s t e r so fmu l t i c o r en od e su s in gsh a r edandd i s t r ibu t ed m em o ryp a r a l l e lc ompu t in gm od e l s .In CS IE2009 ,2009 WR I W o r ld Con g r e s son Compu t e rS c i en c eandIn fo rma t ion En g i n e e r in g , Ma r ch31- A p r i l2 ,2009 ,L o s An g e l e s , Ca l i fo rn ia , USA ,7V o lum e s,p a g e s4 6 6 – 4 7 0 ,2 0 0 9 . [TW 1 1 ] F e rn and oG .T in e t t iand Gu s t a v o W o l fm ann . B r o ad c a s tand p a r t i a lc ompu t in ga l g o r i thm sf o rch o l e skyf a c t o r i z a t i onona c lu s t e ro fmu l t i c o r ec ompu t e r s .InTh e2011In t e rna t iona lCon f e r en c eonPa r a l l e land D i s t r i bu t e dP r o c e s s in gT e chn i qu e sand App l i c a t ion s(PDPTA -11 ),2 0 1 1 . [W an 9 8 ] J .W an g .T im e dP e t r iN e t s :Th e o r yandApp l i c a t ion.Th eIn t e r n a t i on a lS e r i e son D i s c r e t eEv en t Dyn am i cSy s t em s .Sp r in g e r US ,1 9 9 8 . [WDG 1 3 ] Gu s t a v o W o l fm annand A rm and oD eG iu s t i . P a r a l l e la syn ch r on ou sm od e l i z a t i onandex e cu t i ono fch o l e skya l g o r i thmu s in gp e t r in e t s .InTh e2013In t e rna t iona lCon f e r en c eonPa r a l l e land D i s t r i bu t e dP r o c e s s in gT e chn i qu e sand App l i c a t ion s (PDPTA -13 ) ,2 0 1 3 . [WDG 1 4 a ] Gu s t a v oW o l fm annandA rm and oD eG iu s t i .A l g o r i thm m od e l andex e cu t i onb a s edonp e t r in e t sinanh e t e r o g en e ou sp a r a l l e l c ompu t e r . InF i r s t HPCLATAM- CLCAR L a t in Am e r i c an Jo in tCon f e r en c e ,CARLA2014,V a lp a r a í s o ,Ch i l e ,2 0 1 4 . [WDG 1 4b ] Gu s t a v oW o l fm annandA rm and oD eG iu s t i .P e t r in e tb a s eda l g o r i thmm od e l i z a t i onandp a r a l l e lex e cu t i ononsymm e t r i cmu l t ip r o c e s s o r s . InTh e2014In t e rna t iona l Con f e r en c eon Pa r a l l e land D i s t r i bu t e dP r o c e s s in gT e chn i qu e sand App l i c a t ion s (PDPTA -14 ) ,2 0 1 4 . 1 2 0 [W e i ] E r i c W . W e i s s t e in . T e t r ah ed r a l Numb e r f r om M a thW o r ld - A W o l f r am W eb R e s ou r c e . h t tp : / /m a thw o r ld .w o l f r am . c om /T e t r ah ed r a lNumb e r .h tm l . [W o l 1 0 ] Gu s t a v o W o l fm ann . F i r s tr e su l t sinth ep a r a l l e l i z a t i ono f ch o l e skyf a c t o r i z a t i ona l g o r i thmo v e rac lu s t e ro fmu l t i c o r ec om o pu t e r su s in gp a r t i a lc ompu t in g .InHPC2010-39 JA I IO(Jo r nada sA r g en t ina sd eIn fo rmá t i c aeIn v e s t i ga c ión Op e r a t i va ), Bu en o sA i r e s ,A r g en t in a ,S e t i emb r e2 0 1 0 . [WT 0 8 ] Gu s t a v oW o l fm annandF e rn and oG .T in e t t i .C ómpu t oin t en s iv oenc lu s t e r sd en od o s mu l t i c o r e :An á l i s i sd esp e edupyefi o c i en c i a .In37 JA I IO(Jo rnada sA r g en t ina sd eIn fo rmá t i c ae In v e s t i ga c iónOp e r a t i va ) ,S an t aF e ,A r g en t in a ,S e t i emb r e2 0 0 8 . [WT 0 9 ] Gu s t a v o W o l fm annandF e rn and oG .T in e t t i . Th eimp a c to f n e tw o rka r ch i t e c tu r einc lu s t e rp a r a l l e la l g o r i thm sd e s i gn :M a t r ix mu l t ip l i c a t i ononinfin ib and .InHPC2009-38o JA I IO (Jo rnada sA r g en t ina sd eIn fo rmá t i c aeIn v e s t i ga c ión Op e r a t i va ) ,M a rd e lP l a t a ,A r g en t in a ,A g o s t o2 0 0 9 . [Y a r 1 2 ] A s im Y a rKh an .D ynam i cT a s kE x e cu t iononSha r e dand D i s t r i bu t e dM emo r yA r ch i t e c tu r e s . D o c t o ro fph i l o s oph yth e s i s , Un iv e r s i t yo fT enn e s s e e ,1 22 0 1 2 . [YKD 1 1 ] A .Y a rKh an ,J . Ku r z ak ,andJ .D on g a r r a . Qu a rku s e r s ’gu id e : Qu eu e in gandrun t im ef o rk e rn e l s .T e chn i c a lr epo r t ,Inn o v a t iv e C ompu t in gL abo r a t o ry ,Un iv e r s i t yo fT enn e s s e e ,2 0 1 1 . 1 2 1