Prof. Kuhn
Prof. Dr. Michael Kuhn
Institut für Intelligente Kooperierende Systeme (IKS)
Aktuelle Projekte
Compiler-basierte Korrektheitsprüfungen für SPMD-Anwendungen
Laufzeit: 01.03.2021 bis 28.02.2027
Die Probleme, die heute im Bereich des wissenschaftlichen Rechnens und des Hochleistungsrechnens bearbeitet werden, sind sehr komplex und erfordern immense Rechenressourcen. Aufgrund des Umfangs von Anwendungen wie z. B. Klimasimulationen müssen diese auf Clustern ausgeführt werden, die aus vielen vernetzten Rechnerknoten bestehen. Um diese Ressourcen nutzen zu können, muss eine Anwendung mit parallelen verteilten Programmiermodellen implementiert werden. Die Standardmethode, die hierfür im Hochleistungsrechnen verwendet wird, heißt Single Program, Multiple Data (SPMD). Eine Anwendung erzeugt mehrere Prozesse, die an demselben Problem arbeiten und über Nachrichtenübermittlung miteinander kommunizieren. Dies ermöglicht zwar eine hohe Skalierbarkeit, doch ist das SPMD-Modell nicht einfach zu programmieren, und es können viele neue Arten von Programmierfehlern auftreten.
In diesem Projekt entwickeln wir ein compilerbasiertes Tool namens SPMDClang, das die Entwickler von SPMD-Anwendungen mit Korrektheitsprüfungen zur Kompilierzeit unterstützt. Es basiert auf dem Clang-Frontend der LLVM-Compiler-Toolchain. Ziel ist es, Compilerwarnungen und Fehler über die Korrektheit der Kommunikationsschemata von SPMD-Codes während der Kompilierung zu liefern. Dies erfordert eine statische Analyse der Struktur der Message-Passing-Operationen in einem Programm und neu entwickelte Algorithmen zur Erkennung potenzieller Probleme mit den Kommunikationsmustern. Da einige wichtige Programmparameter, wie z.B. die Anzahl der Prozesse, die zur Laufzeit verwendet werden, zur Kompilierungszeit nicht klar sind, ist ein symbolischer Ausführungsansatz erforderlich, um das potenzielle Laufzeitverhalten der SPMD-Anwendung zu simulieren. Hierfür wird ein Ansatz entwickelt, der farbige Petri-Netze verwendet, um das Laufzeitverhalten des analysierten Programms zu simulieren. Mit diesem Projekt wollen wir herausfinden, inwieweit es möglich ist, SPMD-bezogene Fehlerklassen mit einem statischen Kompilierzeitansatz zu erkennen, da die meisten existierenden Arbeiten auf diesem Gebiet auf Laufzeitkorrektheitsprüfungen basieren. Darüber hinaus ist die Frage relevant, wie stark sich die Analyse der symbolischen Ausführung auf die Kompilierzeit einer Anwendung auswirken wird. Das Ziel ist es, ein benutzerfreundliches Werkzeug zur Verfügung zu stellen, das die Entwicklung von SPMD-Anwendungen für Entwickler erleichtert. Wir haben die Möglichkeit, diese Aspekte zu evaluieren, indem wir das entwickelte Werkzeug in unsere Kurse zur parallelen Programmierung einbinden, in denen die Entwicklung von SPMD-Anwendungen in den Übungen gelehrt wird.
Dieser Text wurde mit DeepL übersetzt
Eine allgemeine Speicher-Engine für moderne Speicherhierarchien
Laufzeit: 01.10.2022 bis 30.09.2025
Die wissenschaftliche Forschung wird zunehmend von datenintensiven Problemen bestimmt. Da die Komplexität der untersuchten Probleme zunimmt, steigt auch der Bedarf an hohem Datendurchsatz und -kapazität. Das weltweit produzierte Datenvolumen verdoppelt sich etwa alle zwei Jahre, was zu einer exponentiellen Datenflut führt. Diese Datenflut stellt eine direkte Herausforderung für Datenbankmanagementsysteme und Dateisysteme dar, die die Grundlage für eine effiziente Datenanalyse und -verwaltung bilden. Diese Systeme verwenden verschiedene Speichergeräte, die traditionell in Primär-, Sekundär- und Tertiärspeicher unterteilt waren. Mit der Einführung der disruptiven Technologie des nichtflüchtigen Arbeitsspeichers (NVRAM) begannen diese Klassen jedoch miteinander zu verschmelzen, was zu heterogenen Speicherarchitekturen führte, bei denen jedes Speichergerät sehr unterschiedliche Leistungsmerkmale aufweist (z. B. Persistenz, Speicherkapazität, Latenz). Eine große Herausforderung ist daher die Ausnutzung der spezifischen Leistungscharakteristika dieser Speichergeräte.
Zu diesem Zweck wird SMASH die Vorteile einer gemeinsamen Speicher-Engine untersuchen, die eine heterogene Speicherlandschaft verwaltet, einschließlich herkömmlicher Speichergeräte und nichtflüchtiger Speichertechnologien. Das Herzstück dieser Speicher-Engine werden B-epsilon-Bäume sein, da diese zur effizienten Nutzung dieser unterschiedlichen Geräte verwendet werden können. Darüber hinaus werden Strategien zur Datenplatzierung und -migration untersucht, um den durch die Übertragung von Daten zwischen verschiedenen Geräten verursachten Overhead zu minimieren. Durch den Wegfall der Notwendigkeit flüchtiger Caches kann die Datenkonsistenz besser sichergestellt werden. Auf der Anwendungsseite wird die Speicher-Engine Key-Value- und Objekt-Schnittstellen bieten, die für eine Vielzahl von Anwendungsfällen genutzt werden können, zum Beispiel für das Hochleistungsrechnen (HPC) und für Datenbankmanagementsysteme. Aufgrund der immer größer werdenden Kluft zwischen der Leistung von Rechen- und Speichergeräten sowie deren stagnierender Zugriffsleistung sind außerdem Techniken zur Datenreduzierung sehr gefragt, um den Bandbreitenbedarf beim Speichern und Abrufen von Daten zu verringern. Wir werden daher Forschungsarbeiten zu Datentransformationen im Allgemeinen und zu den Möglichkeiten externer und beschleunigter Transformationen durchführen. Übliche HPC-Workflows werden durch die Integration von SMASH in das bestehende JULEA-Storage-Framework unterstützt, während Datenbanksysteme die Schnittstelle von SMASH direkt nutzen können, um Daten zu speichern oder abzurufen.
Abgeschlossene Projekte
Gekoppeltes Speichersystem für die effiziente Verwaltung selbst-beschreibender Datenformate
Laufzeit: 01.10.2019 bis 31.05.2023
Die Informationstechnologie wurde in den vergangenen Jahrzehnten immer wichtiger für die Gesellschaft. Insbesondere in der wissenschaftlichen Forschung können dadurch zunehmend komplexe Probleme gelöst werden, die heutzutage die Rechenleistung von Supercomputern benötigen. Die wachsende Komplexität der Fragestellungen sowie die steigende Rechenleistung führen dabei zu immer größer werdenden Datenmengen; die weltweit produzierte Datenmenge verdoppelt sich ungefähr alle zwei Jahre, was zu einem exponentiellen Wachstum führt. Dies führt zu Problemen, da die Verbesserung der Speicher- und Netzwerktechnologie deutlich langsamer voranschreitet. Das Resultat ist eine immer größer werdende Lücke zwischen der Leistungsfähigkeit von Rechen- und Speichergeräten, die zu einem Flaschenhals bei der Datenverwaltung führt. Dies betrifft insbesondere große Speichersysteme, wie sie im Hochleistungsrechnen genutzt werden. Um diese Situation zu verbessern, wird eine Hierarchie unterschiedlicher Speichergeräte eingesetzt, um sowohl die Kapazitäts- als auch die Geschwindigkeitsanforderungen zu erfüllen. Indem die Vorteile unterschiedlicher Speichertechnologien vereint werden, können einerseits die Leistung erhöht und andererseits die Kosten für Anschaffung, Betrieb und Wartung reduziert werden. Für zukünftige Exascale-Systeme werden sich diese Probleme noch verschärfen, weswegen signifikante Verbesserungen notwendig werden, um die Leistungsfähigkeit solcher Systeme ausnutzen zu können. Die existierende E/A-Softwareumgebung verursacht zusätzliche Probleme bei der Leistungsfähigkeit und Datenverwaltung.
Die produzierten Daten werden typischerweise mithilfe selbst-beschreibender Datenformate gespeichert, um den Austausch und die Analyse in der wissenschaftlichen Gemeinschaft zu ermöglichen. Das Ziel des Projektes ist es, die Vorteile eines Speichersystems, das enger mit solchen Datenformaten gekoppelt ist, zu untersuchen. Im Rahmen des Projektes wird ein neuartiges hybrides Speichersystem entworfen, das Technologien aus dem Hochleistungsrechnen und den Datenbanksystemen nutzt. Durch die Kopplung können strukturelle Informationen genutzt werden, um passende Speichertechnologien und -hierarchiestufen auszuwählen. Da solche Informationen momentan nicht verfügbar sind, müssen existierende Speichersysteme auf Heuristiken zurückgreifen, die zu suboptimaler Leistung und unnötigen Datenbewegungen führen. Darüber hinaus wird das Speichersystem anpassbare E/A-Semantiken unterstützen, um Anwendungs- und Datenformatsanforderungen besser erfüllen zu können. Zusammengenommen werden diese Änderungen neuartige Datenverwaltungsansätze und Leistungssteigerungen ermöglichen. Existierende Abläufe wissenschaftlicher Nutzer werden mithilfe einer Datenanalyseschnittstelle unterstützt. Alle Änderungen werden ausführlich getestet, um Rückwärtskompatibilität zu garantieren. Es werden keine Änderungen notwendig sein, um existierende Anwendungen auf Basis von CoSEMoS auszuführen.
2024
Buchbeitrag
Ensemble-based system benchmarking for HPC
Fuchs, Anna; Squar, Jannek; Kuhn, Michael
In: 2024 IEEE International Symposium Parallel and Distributed Computing (ISPDC) - [Piscataway, NJ] : IEEE, insges. 8 S. [Symposium: 23rd International Symposium on Parallel and Distributed Computing, ISPDC, Chur, Switzerland, 08-10 July 2024]
DAI - how pre-computation speeds up data analysis
Duwe, Kira; Kuhn, Michael
In: Computational Science – ICCS 2024 , 1st ed. 2024. - Cham : Springer Nature Switzerland ; Franco, Leonardo, S. 116-130 - (Lecture notes in computer science; volume 14833) [Konferenz: 24th International Conference on Computational Science, Malaga, Spain, July 2-4, 2024]
Towards end-to-end compression in lustre
Fuchs, Anna; Squar, Jannek; Kuhn, Michael
In: 2024 IEEE International Symposium Parallel and Distributed Computing (ISPDC) - [Piscataway, NJ] : IEEE, insges. 8 S. [Symposium: 23rd International Symposium on Parallel and Distributed Computing, ISPDC, Chur, Switzerland, 08-10 July 2024]
Enhancing parallel programming education with high-performance clusters utilizing performance analysis
Roth, Anna-Lena; James, David; Kuhn, Michael; Konert, Johannes
In: Workshopband der 22. Fachtagung Bildungstechnologien (DELFI) - Bonn : Gesellschaft für Informatik ; Kiesler, Natalie . - 2024, S. 457-464 [Workshop: DELFI Workshops 2024, Fulda, 9.-11. September 2024]
Compiler-based precalculation of MPI message envelopes
Jammer, Tim; Heldmann, Tim; Blesel, Michael; Kuhn, Michael; Bischof, Christian
In: High Performance Computing. ISC High Performance 2024 International Workshops , 1st ed. 2025. - Cham : Springer Nature Switzerland ; Weiland, Michèle, S. 5-16 [Workshop: ISC High Performance 2024, Hamburg, Germany, May 12–16, 2024]
Begutachteter Zeitschriftenartikel
Modelling MPI communication using coloured Petri Nets
Krabbe, Tronje; Blesel, Michael; Kuhn, Michael
In: Mitteilungen / Fachgruppe Parallel-Algorithmen, -Rechnerstrukturen und -Systemsoftware - Bonn : Gesellschaft für Informatik e.V., Bd. 36 (2024), S. 47-56
Automatic code transformation of NetCDF code for I/O optimisation
Squar, Jannek; Fuchs, Anna; Kuhn, Michael; Ludwig, Thomas
In: Mitteilungen / Fachgruppe Parallel-Algorithmen, -Rechnerstrukturen und -Systemsoftware - Bonn : Gesellschaft für Informatik e.V., Bd. 36 (2024), S. 27-36
Nicht begutachteter Zeitschriftenartikel
A design proposal for a unified B-epsilon-tree - embracing NVM in memory hierarchies
Karim, Sajad; Wünsche, Johannes; Broneske, David; Kuhn, Michael; Saake, Gunter
In: CEUR workshop proceedings - Aachen, Germany : RWTH Aachen, Bd. 3710 (2024), insges. 43-50 S. [35th GI-Workshop on Foundations of Databases, Herdecke, Germany, May 22-24, 2024]
2023
Buchbeitrag
Intelligent data migration policies in a write-optimized copy-on-write tiered storage stack
Wünsche, Johannes; Karim, Sajad; Kuhn, Michael; Broneske, David; Saake, Gunter
In: Proceedings of the 3rd Workshop on Challenges and Opportunities of Efficient and Performant Storage Systems - New York,NY,United States : Association for Computing Machinery . - 2023, S. 17-26 [Workshop: 3rd Workshop on Challenges and Opportunities of Efficient and Performant Storage Systems, Rome, Italy, 8 May 2023]
Vecpar - a framework for portability and parallelization
Mania, Georgiana; Styles, Nicholas; Kuhn, Michael; Salzburger, Andreas; Yeo, Beomki; Ludwig, Thomas
In: Computational Science – ICCS 2023 , 1st ed. 2023. - Cham : Springer Nature Switzerland ; Mikyška, Jiří., S. 253-267 - (Lecture notes in computer science book series; volume 14073) [Konferenz: 23rd International Conference on Computational Science, Prague, Czech Republic, July 3-5, 2023]
Nicht begutachteter Zeitschriftenartikel
Assessing non-volatile memory in modern heterogeneous storage landscape using a write-optimized storage stack
Karim, Sajad; Wünsche, Johannes; Broneske, David; Kuhn, Michael; Saake, Gunter
In: CEUR workshop proceedings - Aachen, Germany : RWTH Aachen, Bd. 3714 (2023), insges. 8 S. [34th GI-Workshop on Foundations of Databases, Hirsau, Germany, June 7-9, 2023]
2022
Buchbeitrag
Energy efficiency of parallel file systems on an ARM cluster
Erxleben, Timm Leon; Duwe, Kira; Saak, Jens; Köhler, Martin; Kuhn, Michael
In: ENERGY 2022 / International Conference on Smart Grids, Green Communications and IT Energy-aware Technologies , 2022 - [Wilmington, DE] : IARIA ; Sultan, Vivian, S. 42-48 [Konferenz: Twelfth International Conference on Smart Grids, Green Communications and IT Energy-aware Technologies, ENERGY 2022, Venice, Italy, 22. - 26. May 2022]
Data-aware compression for HPC using machine learning
Plehn, Julius; Fuchs, Anna; Kuhn, Michael; Lüttgau, Jakob; Ludwig, Thomas
In: Proceedings of the Workshop on Challenges and Opportunities of Efficient and Performant Storage Systems / Kuhn , Michael - New York,NY,United States : Association for Computing Machinery ; Kuhn, Michael . - 2022, S. 8-15 [Workshop: Workshop on Challenges and Opportunities of Efficient and Performant Storage Systems, Rennes, France, 5. April 2022]
Begutachteter Zeitschriftenartikel
Green storage - parallel file systems on ARM
Erxleben, Timm Leon; Duwe, Kira; Saak, Jens; Köhler, Martin; Kuhn, Michael
In: International Journal on Advances in Software - [S.l.] : IARIA, Bd. 15 (2022), Heft 3&4, S. 200-210
Automated performance analysis tools framework for HPC programs
Keiff, Maximillian; Voigt, Frederic; Fuchs, Anna; Kuhn, Michael; Squar, Jannek; Ludwig, Thomas
In: Procedia computer science - Amsterdam [u.a.] : Elsevier, Bd. 207 (2022), S. 1067-1076 [Konferenz: 26th International Conference on Knowledge-Based and Intelligent Information & Engineering Systems, KES2022, Verona, Italy, 7-9 September 2022]
Content queries and in-depth analysis on version-controlled software
Squar, Jannek; Schroeter, Niclas; Fuchs, Anna; Kuhn, Michael; Ludwig, Thomas
In: Procedia computer science - Amsterdam [u.a.] : Elsevier, Bd. 207 (2022), S. 1261-1270 [Konferenz: 26th International Conference on Knowledge-Based and Intelligent Information & Engineering Systems, KES2022, Verona, Italy, 7-9 September 2022]
Data-aware compression for HPC using machine learning
Plehn, Julius; Fuchs, Anna; Kuhn, Michael; Lüttgau, Jakob; Ludwig, Thomas
In: ACM SIGOPS operating systems review / Association for Computing Machinery - New York, NY : ACM, Bd. 56 (2022), Heft 1, S. 62-69
Herausgeberschaft
Proceedings of the Workshop on Challenges and Opportunities of Efficient and Performant Storage Systems
Kuhn, Michael; Duwe, Kira; Acquaviva, Jean-Thomas; Chasapis, Konstantinos; Boukhobza, Jalil
In: New York,NY,United States: Association for Computing Machinery, 2022, 1 online resource (44 pages) - (ACM Conferences; ACM Digital Library), ISBN: 978-1-4503-9209-9 [Title from The ACM Digital Library]
2021
Buchbeitrag
Dissecting self-describing data formats to enable advanced querying of file metadata
Duwe, Kira; Kuhn, Michael
In: SYSTOR 2021 - New York : Association for Computing Machinery, Artikel 12, insges. 7 S. [Konferenz: 14th ACM International Conference on Systems and Storage, SYSTOR 2021, HaIfa, Israel, 14.-16. June 2021]
Coupling storage systems and self-describing data formats for global metadata management
Kuhn, Michael; Duwe, Kira
In: 2020 International Conference on Computational Science and Computational Intelligence (CSCI) , 2020 - New York : IEEE . - 2021 [Konferenz: 2020 International Conference on Computational Science and Computational Intelligence, CSCI 2020, Las Vegas, USA, 16-18 December 2020]
heimdallr - improving compile time correctness checking for message passing with rust
Blesel, Michael; Kuhn, Michael; Squar, Jannek
In: High Performance Computing , 1st ed. 2021. - Cham : Springer International Publishing ; Jagode, Heike, S. 199-211 - (Theoretical Computer Science and General Issues; 12761) [Workshop: Compiler-assisted Correctness Checking and Performance Optimization for HPC, Frankfurt, Germany, June 24 - July 2, 2021]
Using ceph's BlueStore as object storage in HPC storage framework
Duwe, Kira; Kuhn, Michael
In: Proceedings of the Workshop on Challenges and Opportunities of Efficient and Performant Storage Systems (CHEOPS) - in conjunction with EuroSys 2021 - New York : ACM ; Kuhn, Michael, Artikel 3, insges. 6 S. [Workshop: Workshop on Challenges and Opportunities of Efficient and Performant Storage Systems, virtual, April 2021]
Begutachteter Zeitschriftenartikel
A GPU-based Kalman filter for track fitting
Ai, Xiaocong; Mania, Georgiana; Gray, Heather M.; Kuhn, Michael; Styles, Nicholas
In: Computing and software for big science - Cham, Switzerland : Springer International Publishing, Bd. 5 (2021), Artikel 20, insges. 16 S.
Herausgeberschaft
Euro-Par 2020: Parallel Processing Workshops - Euro-Par 2020 International Workshops, Warsaw, Poland, August 24–25, 2020, Revised Selected Papers
Balis, Bartosz; B. Heras, Dora; Antonelli, Laura; Bracciali, Andrea; Gruber, Thomas; Hyun-Wook, Jin; Kuhn, Michael; Scott, Stephen L.; Unat, Didem; Wyrzykowski, Roman
In: Cham: Imprint: Springer, 2021., 1 Online-Ressource(XV, 358 p. 110 illus., 99 illus. in color.) - (Theoretical Computer Science and General Issues; 12480; Springer eBook Collection), ISBN: 978-3-030-71593-9
Proceedings of the Workshop on Challenges and Opportunities of Efficient and Performant Storage Systems (CHEOPS) - in conjunction with EuroSys 2021
Kuhn, Michael; Duwe, Kira; Acquaviva, Jean-Thomas; Chasapis, Konstantinos; Boukhobza, Jalil
In: New York: ACM, 2021, 1 Online-Ressource, ISBN: 978-1-4503-8302-8 Kongress: CHEOPS '21 virtual 2021.04.
2020
Buchbeitrag
Improving energy efficiency of scientific data compression with decision trees
Kuhn, Michael; Plehn, Julius; Alforov, Yevhen; Ludwig, Thomas
In: The Tenth International Conference on Smart Grids, Green Communications and IT Energy-aware Technologies, ENERGY 2020 - IARIA, S. 17-23 [Konferenz: Tenth International Conference on Smart Grids, Green Communications and IT Energy-aware Technologies, ENERGY 2020, Lisbon, Portugal, September 27, 2020 to October 01, 2020]
ArduPower v2: Open and modular power measurement for HPC components
Bremer, Daniel; Kuhn, Michael; Heidari, Mohammad Reza
In: The Tenth International Conference on Smart Grids, Green Communications and IT Energy-aware Technologies, ENERGY 2020 - IARIA, S. 24-29 [Konferenz: Tenth International Conference on Smart Grids, Green Communications and IT Energy-aware Technologies, ENERGY 2020, Lisbon, Portugal, September 27, 2020 to October 01, 2020]
Compiler Assisted Source Transformation of OpenMP Kernels
Squar, Jannek; Jammer, Tim; Blesel, Michael; Kuhn, Michael; Ludwig, Thomas
In: 2020 19th International Symposium on Parallel and Distributed Computing (ISPDC), IEEE
Begutachteter Zeitschriftenartikel
State of the Art and Future Trends in Data Reduction for High-Performance Computing
Duwe, Kira; Lüttgau, Jakob; Mania, Georgiana; Squar, Jannek; Fuchs, Anna; Kuhn, Michael; Betke, Eugen; Ludwig, Thomas
In: Supercomputing Frontiers and Innovations, Publishing Center of South Ural State University, S. 4-36, 2020
Mission possible: Unify HPC and Big Data stacks towards application-defined blobs at the storage layer
Matri, Pierre; Alforov, Yevhen; Brandon, Álvaro; Pérez, María S.; Costan, Alexandru; Antoniu, Gabriel; Kuhn, Michael; Carns, Philip; Ludwig, Thomas
In: Future Generation Computer Systems, Elsevier BV, Bd. 109, S. 668-677
2019
Begutachteter Zeitschriftenartikel
Towards an HPC Certification Program
Kunkel, Julian; Himstedt, Kai; Hübbe, Nathanael; Stüben, Hinnerk; Schröder, Sandra; Kuhn, Michael; Riebisch, Matthias; Olbrich, Stephan; Ludwig, Thomas; Filinger, Weronika; Acquaviva, Jean-Thomas; Gerbes, Anja; Lafayette, Lev
In: The Journal of Computational Science Education, The Shodor Education Foundation, Inc., Bd. 10, Heft 1, S. 88-89
Parallele Dateisysteme
Kuhn, Michael
In: Informatik Spektrum, Springer Science and Business Media LLC, Bd. 42, Heft 5, S. 360-364
2018
Buchbeitrag
Towards Green Scientific Data Compression Through High-Level I/O Interfaces
Alforov, Yevhen; Ludwig, Thomas; Novikova, Anastasiia; Kuhn, Michael; Kunkel, Julian
In: 2018 30th International Symposium on Computer Architecture and High Performance Computing (SBAC-PAD), IEEE
Begutachteter Zeitschriftenartikel
A Survey of Storage Systems for High-Performance Computing
Lüttgau, Jakob; Kuhn, Michael; Duwe, Kira; Alforov, Yevhen; Betke, Eugen; Kunkel, Julian; Ludwig, Thomas
In: Supercomputing Frontiers and Innovations, Publishing Center of South Ural State University, S. 31-58, 2018
2017
Buchbeitrag
Could Blobs Fuel Storage-Based Convergence Between HPC and Big Data?
Matri, Pierre; Alforov, Yevhen; Brandon, Alvaro; Kuhn, Michael; Carns, Philip; Ludwig, Thomas
In: 2017 IEEE International Conference on Cluster Computing (CLUSTER), IEEE
JULEA: A Flexible Storage Framework for HPC
Kuhn, Michael
In: Lecture Notes in Computer Science, Springer International Publishing, S. 712-723, High Performance Computing
Performance and Power Optimization
Kuhn, Michael; Chasapis, Konstantinos; Kuhn, Manuela; Malka, Janusz; Stibor, Thomas; Nešković, Gvozden
In: Helmholtz Portfolio Theme Large-Scale Data Management and Analysis (LSDMA), KIT Scientific Publishing, S. 141-160, 2017, 978-3-7315-0695-9
2016
Begutachteter Zeitschriftenartikel
Data Compression for Climate Data
Kuhn, Michael; Kunkel, Julian; Ludwig, Thomas
In: Supercomputing Frontiers and Innovations, Publishing Center of South Ural State University, S. 75-94, 2016
Analyzing the energy consumption of the storage data path
Llopis, Pablo; Dolz, Manuel F.; Blas, Javier Garcia; Isaila, Florin; Heidari, Mohammad Reza; Kuhn, Michael
In: The Journal of Supercomputing, Springer Science and Business Media LLC, Bd. 72, Heft 11, S. 4089-4106
2015
Buchbeitrag
Dynamically Adaptable I/O Semantics for High Performance Computing
Kuhn, Michael
In: Lecture Notes in Computer Science, Springer International Publishing, S. 240-256, High Performance Computing
Big Data Research at DKRZ – Climate Model Data Production Workflow
Lautenschlager, Michael; Adamidis, Panagiotis; Kuhn, Michael
In: Big Data and High Performance Computing, IOS Press, S. 133-155, 2015, 978-1-61499-582-1
ARDUPOWER: A low-cost wattmeter to improve energy efficiency of HPC applications
Dolz, Manuel F.; Heidari, Mohammad Reza; Kuhn, Michael; Ludwig, Thomas; Fabregat, German
In: 2015 Sixth International Green and Sustainable Computing Conference (IGSC), IEEE
MPI-checker - static analysis for MPI
Droste, Alexander; Kuhn, Michael; Ludwig, Thomas
In: Proceedings of the Second Workshop on the LLVM Compiler Infrastructure in HPC - LLVM '15, ACM Press
A Best Practice Analysis of HDF5 and NetCDF-4 Using Lustre
Bartz, Christopher; Chasapis, Konstantinos; Kuhn, Michael; Nerge, Petra; Ludwig, Thomas
In: Lecture Notes in Computer Science, Springer International Publishing, 2015, S. 274-281, High Performance Computing
Artikel in Kongressband
Analyzing Power Consumption of I/O Operations in HPC Applications
Llopis, Pablo; Dolz, Manuel F.; García-Blas, Javier; Isaila, Florin; Carretero, Jesús; Heidari, Mohammad Reza; Kuhn, Michael
In: Proceedings of the Second International Workshop on Sustainable Ultrascale Computing Systems (NESUS 2015), Computer Architecture, Communications and Systems Group (ARCOS), S. 107-116, 2015, 978-84-608-2581-4
2014
Buchbeitrag
Evaluating Lustre's Metadata Server on a Multi-Socket Platform
Chasapis, Konstantinos; Dolz, Manuel F.; Kuhn, Michael; Ludwig, Thomas
In: 2014 9th Parallel Data Storage Workshop, IEEE
Begutachteter Zeitschriftenartikel
Exascale Storage Systems - An Analytical Study of Expenses
Kunkel, Julian; Kuhn, Michael; Ludwig, Thomas
In: Supercomputing Frontiers and Innovations, Publishing Center of South Ural State University, S. 116-134, 2014
Artikel in Kongressband
Evaluating Power-Performace Benefits of Data Compression in HPC Storage Servers
Chasapis, Konstantinos; Dolz, Manuel; Kuhn, Michael; Ludwig, Thomas
In: ENERGY 2014: The Fourth International Conference on Smart Grids, Green Communications and IT Energy-aware Technologies, IARIA XPS Press, S. 29-34, 2014, 978-1-61208-332-2
Compression By Default - Reducing Total Cost of Ownership of Storage Systems
Kuhn, Michael; Chasapis, Konstantinos; Dolz, Manuel; Ludwig, Thomas
In: Supercomputing, Springer International Publishing, 8488, 2014, 978-3-319-07517-4
2013
Buchbeitrag
A Semantics-Aware I/O Interface for High Performance Computing
Kuhn, Michael
In: Lecture Notes in Computer Science, Springer Berlin Heidelberg, S. 408-421, Supercomputing
2012
Buchbeitrag
Tool Environments to Measure Power Consumption and Computational Performance
Minartz, Timo; Molka, Daniel; Kunkel, Julian; Knobloch, Michael; Kuhn, Michael; Ludwig, Thomas
In: Handbook of Energy-Aware and Green Computing, Chapman and Hall/CRC Press Taylor and Francis Group, S. 709-743, 2012, 978-1-4398-5040-4
A study on data deduplication in HPC storage systems
Meister, Dirk; Kaiser, Jurgen; Brinkmann, Andre; Cortes, Toni; Kuhn, Michael; Kunkel, Julian
In: 2012 International Conference for High Performance Computing, Networking, Storage and Analysis, IEEE
Simulation-Aided Performance Evaluation of Server-Side Input/Output Optimizations
Kuhn, Michael; Kunkel, Julian M.; Ludwig, Thomas
In: 2012 20th Euromicro International Conference on Parallel, Distributed and Network-based Processing, IEEE
Begutachteter Zeitschriftenartikel
Towards an energy-aware scientific I/O interface - Stretching the ADIOS interface to foster performance analysis and energy awareness
Kunkel, Julian M.; Minartz, Timo; Kuhn, Michael; Ludwig, Thomas
In: Computer Science - Research and Development, Springer Science and Business Media LLC, Bd. 27, Heft 4, S. 337-345
Artikel in Kongressband
Scientific Computing: Performance and Efficiency in Climate Models
Schröder, Sandra; Kuhn, Michael; Hübbe, Nathanael; Kunkel, Julian; Minartz, Timo; Nerge, Petra; Wasserfall, Florens; Ludwig, Thomas
In: Proceedings of the Work in Progress Session, 20th Euromicro International Conference on Parallel, Distributed and Network-Based Processing, Institute for Systems Engineering and Automation, 31, 2012, 978-3-902457-31-8
Evaluating the Influence of File System Interfaces and Semantics on I/O Throughput in High Performance Computing
Janssen, Christina; Kuhn, Michael; Ludwig, Thomas
In: Proceedings of the Work in Progress Session, 20th Euromicro International Conference on Parallel, Distributed and Network-Based Processing, Institute for Systems Engineering and Automation, 31, 2012, 978-3-902457-31-8
Optimizations for Two-Phase Collective I/O
Kuhn, Michael; Kunkel, Julian; Tsujita, Yuichi; Muguruma, Hidetaka; Ludwig, Thomas
In: Applications, Tools and Techniques on the Road to Exascale Computing, IOS Press, 22, S. 455-462, 2012, 978-1-61499-040-6
2010
Begutachteter Zeitschriftenartikel
Collecting energy consumption of scientific data - Energy demands for files during their life cycle
Kunkel, Julian M.; Mordvinova, Olga; Kuhn, Michael; Ludwig, Thomas
In: Computer Science - Research and Development, Springer Science and Business Media LLC, Bd. 25, Heft 3-4, S. 197-205
2009
Begutachteter Zeitschriftenartikel
Dynamic file system semantics to enable metadata optimizations in PVFS
Kuhn, Michael; Kunkel, Julian Martin; Ludwig, Thomas
In: Concurrency and Computation: Practice and Experience, Wiley, Bd. 21, Heft 14, S. 1775-1788
2008
Buchbeitrag
Directory-Based Metadata Optimizations for Small Files in PVFS
Kuhn, Michael; Kunkel, Julian; Ludwig, Thomas
In: Lecture Notes in Computer Science, Springer Berlin Heidelberg, S. 90-99, Euro-Par 2008 – Parallel Processing
2007
Buchbeitrag
Analysis of the MPI-IO Optimization Levels with the PIOViz Jumpshot Enhancement
Ludwig, Thomas; Krempel, Stephan; Kuhn, Michael; Kunkel, Julian; Lohse, Christian
In: Recent Advances in Parallel Virtual Machine and Message Passing Interface/ Capello - Berlin, Heidelberg: Springer Berlin / Heidelberg; Capello, Franck . - 2007, S. 213-222 - ( Lecture notes in computer science; volume 4757)
- DataDirect Networks, Jean-Thomas Acquaviva
- Deutsches Klimarechenzentrum, Prof. Dr. Thomas Ludwig
- Intel, Johann Lombardi
- Max-Planck-Institut für Meteorologie, Uwe Schulzweida
- High Performance Computing
- Storage and File Systems
- Data Reduction Techniques
- I/O Interfaces
- Programming Concepts