Seminarium: Systemy Rozproszone
12 października 2023 o 12:15, sala 4070
Wojciech Przytuła, Szymon Michniak



Userspace Bypass - zmniejszenie kosztów wywołań systemowych poprzez inteligentne przenoszenie kodu wykonywanego pomiędzy nimi do trybu jądra



Narzuty związane z obsługą wywołań systemowych (syscalls) są znaną dziedziną poszukiwań pola do optymalizacji. Wśród istniejących sposobów na poprawę wydajności operacji obsługiwanych standardowo poprzez wywołania systemowe warto wymienić: eBPF, DPDK, io_uring, UniKernel, FlexSC. Wszystkie je łączy jednak jedna podstawową wada: ich użycie wymaga (w co prawda różnym stopniu) modyfikacji korzystającej z nich aplikacji. Opowiem o propozycji nowego sposobu na zmniejszenie kosztu wywołań systemowych: opatrzonym negatywnie kojarzącym się akronimem UB, Userspace Bypass. Wszak skoro dominującym źródłem kosztu jest przełączanie pomiędzy przestrzenią użytkownika a jądra, może lepiej pozostawać dłużej w trybie jądra...? Co najlepsze, można to osiągnąć bez jakichkolwiek modyfikacji kodu aplikacji, a autorom udało się uzyskać przyspieszenie operacji I/O o od 30% do nawet 88%! Jak to działa? Spróbujemy to ugryźć.

Zapraszam,
Wojciech Przytuła



Bibliografia:





Qrack - Ścisłe i przybliżone symulacje dużych obwodów kwantowych na GPU



W ostatnich latach, równolegle do rozwoju komputerów kwantowych, możemy obserwować rozwój kwantowych symulatorów na komputery klasyczne. Wśród ich zastosowań możemy wymienić możliwość testowania kwantowych algorytmów bez konieczności dostępu do drogiego, kwantowego sprzętu oraz użycie podczas kalibracji sprzętowych kwantowych bramek w celu redukcji szumu i błędów. Ich wydajność stanowi jednocześnie punkt odniesienia, który komputery kwantowe muszą przekroczyć, jeśli chcemy mówić o kwantowej supremacji. Co więcej, pojawiają się klasyczne algorytmy, inspirowane kwantowymi, które z wykorzystaniem symulatorów mogą radzić sobie lepiej na standardowych komputerach, niż te znane dotychczas.

Opowiem o benchmarku biblioteki Qrack, która jest symulatorem komputera kwantowego. Korzysta ona z wielu optymalizacji i heurystyk do przyspieszenia obliczeń oraz zapewnia prostą integrację z akceleracją GPU przez OpenCL. Autorzy obiecują dobre skalowanie, od komputerów osobistych do klastrów superkomputerowych. Biblioteka pozwala też wykonywać obliczenia przybliżone w krótszym czasie kosztem wybranego ubytku w precyzji.

Zapraszam,
Szymon Michniak



Bibliografia: