如何使用HPL测试E

HPL（The High-Performance Linpack Benchmark）是测试高性能计算集群系统浮点性能的基准。HPL通过对高性能计算集群采用高斯消元法求解一元N次稠密线性代数方程组的测试，评价高性能计算集群的浮点计算能力。

浮点计算峰值是指计算机每秒可以完成的浮点计算次数，包括理论浮点峰值和实测浮点峰值。理论浮点峰值是该计算机理论上每秒可以完成的浮点计算次数，主要由CPU的主频决定。理论浮点峰值＝CPU主频×CPU核数×CPU每周期执行浮点运算的次数。本文将为您介绍如何利用HPL测试实测浮点峰值。

创建一个E-HPC集群。具体操作，请参见使用向导创建集群。

配置集群时，软硬件参数配置如下：

参数

说明

硬件参数

部署方式为精简，包含1个管控节点和1个计算节点，规格如下：

管控节点：采用ecs.c7.large实例规格，该规格配置为2 vCPU，4 GiB内存。

计算节点：采用ecs.ebmc5s.24xlarge实例规格，该规格配置为96 vCPU、192 GiB内存。

软件参数

镜像选择CentOS 7.6公共镜像，调度器选择pbs。

创建一个集群用户。具体操作，请参见创建用户。

集群用户用于登录集群，进行编译软件、提交作业等操作。本文创建的用户示例如下：

用户名：hpltest

用户组：sudo权限组

安装软件。具体操作，请参见安装软件。

需安装的软件如下：

linpack，版本为2018。

intel-mpi，版本为2018。

选择以下一种方式连接集群。本文使用的用户名为hpltest，连接集群后会默认登录到/home/hpltest。

通过客户端

该方式仅支持使用PBS调度器的集群。操作前，请确保您已下载安装E-HPC客户端，且已配置客户端所需环境。具体操作，请参见配置客户端所需环境。

打开并登录E-HPC客户端。

在客户端左侧导航栏，单击会话管理。

在会话管理页面的右上角，单击terminal，打开Terminal窗口。

通过控制台

登录弹性高性能计算控制台。

在顶部菜单栏左上角处，选择地域。

在左侧导航栏，单击集群。

在集群页面，找到目标集群，单击远程连接。

在远程连接页面，输入集群用户名、登录密码和端口，单击ssh连接。

执行以下命令创建算例文件，算例文件命名为HPL.dat。

算例文件HPL.dat包含了HPL运行的参数。如下示例是在单台ecs.ebmc5s.24xlarge实例上运行HPL的推荐配置。

您可以根据节点的硬件配置，调整HPL.dat文件中相关参数，参数的说明如下所示：

第5~6行内容。

N表示求解的矩阵数量与规模。矩阵规模N越大，有效计算所占的比例也越大，系统浮点处理性能也就越高。但矩阵规模越大会导致内存消耗量越多，如果系统实际内存空间不足，使用缓存、性能会大幅度降低。矩阵占用系统总内存的80%左右为最佳，即N×N×8=系统总内存×80%（其中总内存的单位为字节）。

第7~8行内容。

NB表示求解矩阵过程中矩阵分块的大小。分块大小对性能有很大的影响，NB的选择和软硬件许多因素密切相关。NB值的选择主要是通过实际测试得出最优值，一般遵循以下规律：

NB不能太大或太小，一般小于384。

NB×8一定是缓存行的倍数。

NB的大小和通信方式、矩阵规模、网络、处理器速度等有关系。

一般通过单节点或单CPU测试可以得到几个较好的NB值，但当系统规模增加、问题规模变大，有些NB取值所得性能会下降。因此建议在小规模测试时选择3个性能不错的NB值，再通过大规模测试检验这些选择。

第10~12行内容。

P表示水平方向处理器个数，Q表示垂直方向处理器个数。P×Q表示二维处理器网格。P×Q=进程数。一般情况下一个进程对应一个CPU，可以得到最佳性能。对于处理器为Intel® Xeon®的ECS实例，关闭超线程可以提高HPL性能。P和Q的取值一般遵循以下规律：

P≤Q，一般情况下P的取值小于Q，因为列向通信量（通信次数和通信数据量）要远大于横向通信。

P建议选择2的幂。HPL中水平方向通信采用二元交换法（Binary Exchange），当水平方向处理器个数P为2的幂时性能最优。

执行以下命令创建作业脚本文件，脚本文件命名为hpl.pbs。

脚本内容示例如下：

本示例测试单节点的实测浮点峰值。如果您想测试多个节点的实测浮点峰值，可以修改脚本内容。

执行以下命令提交作业。

返回示例如下，表示生成的作业ID为0.manager。

查看作业运行情况。

预期返回如下，当返回信息中S为R时，表示作业正在运行中；当返回信息中S为F时，表示作业已经运行结束。

查看作业结果。

本次测试结果如下：