产品介绍

概念介绍

Message Passing Interface(MPI)是支持多编程语言编程的并行计算通讯应用接口。它基于Open MPI，结合Open UCX P2P点对点通讯框架开发，专为集合通讯的UCX COLL、UCG优化框架，并在该框架中实现了优化算法加速库。具有高性能、大规模性和可移植性，以支持制造、气象、中小超算场景的解决方案，其长远意义在于构建以鲲鹏服务器为硬件基础的高性能计算生态。

价值

MPI集合通信函数包罗万象，仅MPI 3.1标准中定义的集合通信函数就达30多种。在众多集合通信操作函数中，MPI_Allreduce，MPI_Bcast和MPI_Barrier地位突出，调用占比较高，而在诸多应用中，MPI集合操作多是小包通信。

• 性价比最优

  Hyper MPI当前针对以上三种集合通讯函数做了算法和拓扑感知层面的优化，以保证其在相同组网环境下MPI_Bcast小包情况下性能全面超越友商，MPI_Allreduce小包情况下性能接近友商。

• 构筑自由生态

  业界中公认性能最优的MPI实现是intel公司的Intel MPI，但由于硬件的依赖性，Intel MPI只能使能于以x86芯片为核心的服务器和集群上；Hyper MPI则不仅可以在x86服务器上使能，而且可以在以ARM芯片为核心的服务器和集群上发挥作用。相比于x86服务器，ARM服务器具有单节点核数多、指令集简单、耗能低、价格实惠等特点，因此这有利于构建以ARM芯片为硬件核心的计算生态。

功能

Hyper MPI是基于Open MPI，结合Open UCX P2P点对点通讯框架，新增了UCX COLL集合通讯优化框架，并在该框架实现了优化算法加速库，构建MPI的集合通信操作性能竞争力。本MPI产品化版本支持的集合通讯操作主要包括：

• AllReduce集合操作。

  函数原型：int MPI_Allreduce(void *sendbuf, void *recvbuf, int count, MPI_Datatype datatype, MPI_Op op, MPI_Comm comm)

  MPI_Allreduce是MPI组规约函数。Allreduce将各个独立进程中的send buffer进行某种数学的（如：加法或者乘法）或者逻辑的（如：求逻辑与、逻辑或）运算，然后将结果同步到通信域内所有进程的receive buffer中。

• Bcast集合操作。

  函数原型：int MPI_Bcast(void *buffer, int count, MPI_Datatype datatype, int root, MPI_Comm comm)

  MPI_Bast是MPI广播操作函数，root进程将buffer中的信息发送给通讯域内其余进程，使得所有进程获取相同的信息。

• Barrier集合操作。

  函数原型：int MPI_Barrier(MPI_Comm comm)

  MPI_Barrier是MPI同步函数，其作用是：该通讯域中全部进程进行同步操作，即保证进程调用函数后具有良好的同步性。

  

  Hyper MPI集合通讯算法支持最大发送数据包长度为2^32字节，超过2^32字节后提示错误信息并退出。对于超过2^32字节的情况，用户需手动切换至Open MPI原生算法。