Yüksek performanslı hesaplama (HPC) altyapı, bilim, mühendislik, hava tahminleri, finansal modelleme ve ulusal güvenlik konularında en zorlu hesaplama iş yüklerini destekler. Bu sistemler, on binlerce işlemciyi birleştirir, yüksek hızlı bağlantı sağlar ve paralel dosya sistemleri ve sofistike bir soğutma, petascale ve exascale eşleri çalıştırılır. Doğrulama - Her donanım ve yazılım bileşeninin tasarım özelliklerini ve fonksiyonlarını doğru bir şekilde analiz etmesi ve stres altında işlevleri doğru bir şekilde yerine getirir - temel doğrulama olmadan, doğrulayıcı bir doğrulama olmadan, doğrulayıcı ve doğrulayıcı bir doğrulama, doğrulayıcı veri yollayabilir.

HPC'de Doğrulamanın Stratejik Önemi

HPC'de yapılan ölçüm, temel işlevsellik testlerinin çok ötesine geçer. Bu, milyarlarca yüzen moleküler dinamik operasyonda büyük ölçüde paralel bir kumaşla yürütüldüğünde ortaya çıkan eşsiz riskleri ele alır.Anahtarsız altyapı, bir bellek modülünde boşanmış tek bir hatayı, gecikmiş bir iklim simülasyonu ve itibarlı mimarilere yönelik eğilime yol açabilir.In Uyuşturucu keşifinde, yolsuzluk karşıtı bir moleküler dinamik yörünge araştırmaların yıllarca yanlış olduğunu kanıtlayan bir sistemdir.

Sistem büyüklüğü ile doğrulama ölçeklerinin karmaşıklığı. Modern liderlik sınıf sistemleri, bu tür donanım, bilgisayar, işletim sistemi, orta sınıflar ve uygulama katmanlarının kullanıldığı 100.000'den fazla düğümler içerebilir.Her düğümün bireysel olarak doğrulanması gerekir ve kolektif davranışların tamamı paralel iş yükleri altında doğrulanmalıdır.Bu, donanım, bilgisayar, işletim sistemi, orta sınıflama ve uygulama katmanlarının gerektirdiği çok katmanlı bir doğrulama metodolojisini gerektirir.

Temel Doğrulama Teknikleri: Donanım ve Low-Level Systems

Donanım Doğrulama ve Burn-In Test

Herhangi bir HPC kümesi operasyonel olarak, her fiziksel bileşen donanım doğrulamasına maruz kalıyor.In the çip level, üreticiler yerleşik sıcaklık, tam yük ve gerilim marjları - güçten sorumlu devreler için BIST kontrol edilebilir (örneğin, bellekler, vb.) kontrol edilen hataları doğrulayan yüksek çözünürlükte veya geçici hataları doğrulayabilirler.

Memory doğrulama özel dikkat hak eder çünkü DRAM ve HBM modülleri, dağıtımdan önce hataları tanımlamak için her düğüm üzerinde çalışır.In addition, ağ arayüzü kartları (NICS) ve anahtarları biraz hata oranına (BER) test ve kablo teşhislerini doğrulayabilirler.

Interconnect doğrulama kritik bir donanım testidir. InfiniBand, HPE Slingshot ve OmniPath kumaşlar bağlantı eğitimi gerektirir, latency jitter ölçümü ve kongestion kontrol davranışı geçerli topolojiye duyarlıdır.|||bent:0|en iyi bir bağlantı bile kanal ve mesaj oranını sentetik kalıplar altında değerlendirebilir, ancak uygulama merkezleri ile tüm doğrulayıcılar için doğrulayıcılar için doğrulayıcılar için.

Sistem Yazılım ve Firmaware Validation

Doğrulama, Yazılım yığınına genişletilebilir: BIOS/UEFI, BMC firmware ve cihaz sürücüleri.Incorrect Hardware settings can avoid ECC, yanlış anlama PCIe şeritleri veya termal kesme işlemlerine neden olabilir (TPM) doğrulama prosedürleri, düşük seviyeli hataların kendisini onaylayan donanım kontrolleri içerir.[Döneticileri ve sabit devreleri doğrulayıcıları doğrulayan yazılım kontrolleri ve tekrarlayıcıları doğrulayıcıları doğru bir şekilde devre dışı bırakmak için doğrulayıcıları sağlar.

Yazılım tarafında, derleme aracıchain doğru biner üretmek için doğrulanmalıdır. Compiler böceklerin hataları nadirdir, ancak zararlıdır; bunlar, uygulamadaki belirli geri dönüşüm testlerini sunar.The community uses test suites such as theÜFLT:0)GCC test süitiLL) ve [[FONTDNTD)

Konteyner ve Runtime Environment Verification

Modern HPC merkezleri giderek konteynerlere güveniyor (Docker, Singularity/Apptainer) ve çevre modülleri yazılım yığınlarını yönetmek için kullanılıyor. Doğrulama, bu tür avantajları çoğaltmak ve kullanılabilirlik testleri[Döneticileri karşılaştırır) ve CFLT:2'nin düzenli olarak onaylayıcısı için kullanılabilirlik işlemleri için eklenme süresine entegre edilmesi için kullanılabilir.

Runtime environment doğrulama ayrıca, NVLink ve Infinity Fabric-topeer verileri transferinin gerekli olduğu programlama modellerinin geçerliliğini de içerir; herhangi bir gecikmeli veya bantlama işlemi üretimden önce planlanmalıdır.

Performans Doğrulama: Benchmarking ve Profiling

Ver:11 Ben bir HPC sistemi reklamını yerine getiriyor [Dönetici Doğruluktan Farklı Bir Şekilde Çekilir], LINPACK[DÜSTRT:0)LINPACK, Üst düzeye doğru akış için yüksek performanslı denklemler için kullanılan yüksek performanslı bir ölçümler için [HPCT)[G)[değiştir | kaynağı değiştir]

Performans doğrulaması aynı zamanda, uygulama zamanı ölçmek için araçlarla profilleme gerektirir:0)TAU)HPCToolkit) ve [[DÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜ) HPG değerleri) Bu araçlar, zamanlamayı ölçmek için uygulama seviyesindeki testler ve iletişim kalıpları, optimizasyonların sürekli olarak çalıştırılmadığını ve sistemin sürekli olarak çalıştırılmasını sağlar.TheFLT:6SPEC HPG kıyaslamaları).

Yenileyici HPC iş yükleri için büyüyen taleple ilgili olarak, bu ölçümler GPU kümeleri üzerinde beklentileri karşılayan ve tfdata ve Horovod ile dağıtılmış eğitim senaryoları içerir.

Özel İş Yükü ve Kabul Testi

Her HPC merkezi genellikle anahtar kullanıcı uygulamalarına dayanan bir kabul testi paketi geliştirir. Bu, küçük temsilcinin, dördüncü sınıfların (CFD) olarak belirlenen süre boyunca (gün) performans gösteren bazı düzeltmeler (gün) iletilebilir.

Büyüyen bir trend, aynı donanımda aynı sonuçları (yüzlülükteki epsilonyalar için) kullanır[Dönemli:0)) Otomatik senaryolar aylık kabul testlerinde yapılan kesintiler, doğrulama ekibinde üretilen bir diskrepleme çıktıları, aynı donanımda yeniden çalıştırılır: bir sonraki sürümde bir düzeltme veya ince donanım bozulması için bir uyarı sistemi sağlar.Bu yaklaşım, aksi takdirde kritik bir kullanıcı raporlarına kadar saklı kalabilir.

Exascale Era'da Gelişmiş Doğrulama

Makine Öğrenmesi –Driven Başarısızlık Önümleme

HPC platformlarının ürettiği sensör verilerinin sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık kullanılan, otomatik olarak kullanılan bir sistemle ilgili olarak, otomatik olarak kullanılan bir dizinle ilgili olarak, otomatik olarak yapılan otomatikleştirilmiş kontroller için otomatik olarak ayarlanan ve otomatik olarak yapılan otomatik olarak otomatik olarak kontrol edilen sistemlerde otomatik olarak otomatik olarak otomatik olarak otomatik olarak kontrol edilebilir.

Sürekli Entegrasyon / Sürekli Doğrulama (CI/CV) için HPC

DevOps uygulamalarından alıntı yapmak, modern HPC siteleri CI / CV boru hatları otomatik olarak yeniden inşa edilmiş ve test edilmiş tüm yazılım yığınlarını gece veya per-kommit temelleri üzerinde kontrol etmek için geçerlidir. Tools likeFLT:0)Jenkins CI[D:2).GitLab CI) Bu tür bir sistem değişikliğini kullanarak, otomatik olarak test etmek veya otomatik olarak test etmek için kullanılır.

Birçok merkez, CI/CV'yi dahil etmek için genişletir:0) kabul testi yeniden çalıştırılır[Döneticileri [Döneticileri veya Yazılım değişikliğinden sonra, Lustre dosya sistemi yükseltmesi, paralel I/O kriter paketi otomatik olarak çalışır; eğer toplam bant genişliği% 5'ten fazla azalırsa, dağıtım işlemi başlatılır ve geri dönüşüm prosedürleri başlatılır. Bu doğrulamanın yazılım yaşam döngüsüne entegrasyonu, bu performansı ve doğruluğu sürekli olarak doğrulanır, sadece ilk dağıtımda değildir.

Dijital Twins ve Sanal Prototipleme

Fiziksel donanım bile yüklü olduğundan, doğrulama şimdi dijital ikizlerle başlar - HPC sisteminin yüksek sadakat simülasyonları) işlemciler, interconnects, soğutma ve güç teslimatları, mühendislerin tasarım tercihlerini doğrulamalarına izin verir, performans tahminleri ve pahalı dayanıklılık mekanizmaları. Örneğin, bir bağlantı topoloji, fiziksel olarak teslim edilen sistem davranışını test etmek için imkansız hale getirilebilir.

Hata Tespiti ve Düzeltme Mechanisms

Bu nedenle, eleştirel bir alt doğrulama, işlem sırasında meydana gelen hataların tespiti ve düzeltilmesidir.(D))[B][D][/FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=S=S=S=FONT=S=S=FONT=FONT=STRNT=S=S=S=S=FONT=STRNT=S=S=FONT=S=STRNT=S=S=S=S=S=S=S=S=S=FONT=S=S=S=FONT=S=S=S=S=S=S=S=S=S=S=S=S=FONT=S=FONT=S=S=S=S=S=S=S=FONT=S=FONT=FONT=FONT=S=S=S=S=S=S=S=S=S=S=S=S=FONT=FONT=FONT=

Başka bir yükselen teknik şu şekildedir:0)software-defined hata enjeksiyonu) gibi araçlar kullanarak, kontrolleri doğru bir şekilde düzeltebilir ve bu doğrulama türü, manuel izlemenin pratik seviyesindeki (örneğin, son kontrolleri onaylayan uzun süreli simülasyonlar için özellikle önemlidir.

Heterojen ve Cloud-Based HPC için Doğrulama

GPU demetli ve FPGA- bazlı sistemlerin yükselişi karmaşıklaşıyor: Her bir hızlandırıcının kendi hafıza alanına, hata modeline ve senkronizasyon gereksinimlerine sahip olması gerekir.Demokratlamalar için GPU doğrulama modelleri, CRC kontrolleri ve kontrolleri ile ilgili verileri kontrol etmek için JavaScript doğrulama araçlarına sahiptir.[Döneticileri değiştirmiş durumdaki WindowsT:2Infinity FabricInfinity FabricInfinity Fabric[Döneticileri değiştir]

Makine Öğrenme İş Yüklerinin Doğrulaması

AI birincil HPC iş yükü haline gelirken, doğrulama, bir referans çalışmasına karşı benzersiz devrelerin ele alınması gerekir; ancak yine de doğru türlemelerin doğru türevlerden elde edilmesi gerekir.For distributed learning, must doğrulanan bir doğrulama uygulamaları içerir.[Döneticileri kontrol etmek için) için, kontrol edilen ölçümler için otomatik olarak doğrulanmış bir şekilde yapılır.[Döneticileri kontrol etmek için gerekli olan birkaç test.

En İyi Uygulamalar ve Gerçek Dünya Vaka Çalışmaları

Frontier Exascale System Kabul

Sistem kabul edilmeden önce, binlerce donanım soak testi yapıldı ve uygulama kodları, yanlış testlerle doğrulandı: sadece birkaç yüz düğüm, sonunda tam sistem.The acceptance process included a wide doğrulama kampanyası.LINPACK, HPCG, ve seçilen uygulama kodları, yanı sıra hata düzeltme deneylerini de içeren bir uygulama yöntemi.The acceptance process included a terrace.The acceptance process included a terrace.LINPACK).LINPACK, HPCG, and selected application codes, with a tie-jection tests, then a few yüz nodes, enderability processes for quick recovery experience.

CERN'in Bilgisayar Ağı'nda Operasyonel Doğrulama

Dünya LHC Computing Grid, bir dağıtılmış HPC benzeri altyapı, binlerce sitenin sürekli doğrulamasını kullanmaktadır. Otomatik hizmetler çalışır:0)HAMMER) bulut testleri CPU, depolama ve ağ performansı. Hizmet Seviyesi Anlaşmaları ile tanışmayı başaran herhangi bir site otomatik olarak bayraklanır ve iş kesintisi otomatik olarak ayarlanır.

Ulusal Süperkomputing Centre Singapur (NSCC)'de Doğrulama

NSCC, tüm kumaş bağlantıları boyunca bir dizi doğrulama stratejisi uygular.Bir CRC hatası bile önemli standartlamaları gösteren önemli standartlama sorunlarının ortaya çıkmasını engelleyebilir.

Gerici Verification Challenges

Çeşitli ilerlemelere rağmen, birçok zorluk devam ediyor. exascale sistemlerinin büyüklüğü, tam-sistem doğrulamanın her iki zamanda ve enerjide pahalı olması gerektiği anlamına gelir. Stratejik örnekleme ve rastgeleleştirilmiş testler işe yarayabilir, ancak kapsama boşlukları var. başka bir meydan okuma doğrulanabilir:0) Doğrulama araçlarının zayıflığı (Döneticileri, doğrulayıcıları test etmek için sayısal hataların düzeltilmesi veya düzeltilmesi için yeni bilgilerle ilgili olarak, doğrulanabilir.

Future Yol ve AIOps ile Entegrasyon

Önümüzdeki gibi, doğrulama teknikleri, sistemdeki sürekli sağlık haritası ile daha entegre hale gelecektir.[Döneticileri analiz eden platformlar[Döneticileri, logları ve iş metadata gerçek zamanlı olarak, standart doğrulama ajanları, sayısal kriptografikleri boş düğümleri çalıştırabilir, ancak yanlış modeller için sürekli bir sağlık haritası oluşturabilirsiniz.Örneğin, QC-V[Döneticileri kullanarak) bir sayısal simülasyonu gerçekleştirebilir.

Başka bir umut verici yön, MPI uygulamaları için ölü güvenlik için kanıtların kullanılmasıdır).CFS tabanlı Slurm programlaması) Tüm bir HPC yığınının tam resmi doğrulaması, adil olmayan routing veya hafıza güvenli olmayan uygulamalar için hedeflenmiş kanıtlar, [FONTD:2]CFS tabanlı Slurm programına güvenilecek şekilde geliştirilebilecek şekilde sertifikalandırılabilecektir.).

Etkili doğrulama, elektrik mühendisliği, bilgisayar bilimi, istatistik ve alan uzmanlığını harmanlayan çok disiplinli bir çabadır. Daha küçük kümeleri kabul ederek - donanım yanı sıra test, otomatik regresyon ve performans kontrolleri ile ML-ye dayalı bir anomaly algılama ve dijital ikizler -HPC operatörleri, güvenilirlik ve performans için gerekli olan ilerlemelere bağlıdır.