graph500：大规模图计算性能基准测试

graph500：大规模图计算性能基准测试

graph500 Graph500 reference implementations 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/gr/graph500

项目介绍

graph500 是一个用于评估大规模图计算性能的基准测试项目。该项目旨在提供一个公平、一致的标准来衡量不同系统和算法在大规模图数据上的性能。graph500 采用了 BFS（广度优先搜索）和 SSSP（单源最短路径）两种内核，可以在单节点上以合理的性能运行 MPI（消息传递接口）代码。

项目技术分析

graph500 项目的构建过程相对简单，只需确保你的系统中安装了有效的 MPI-3 库，并设置在环境变量 PATH 中。项目移除了之前的 OpenMP、Sequential 和 XMT 版本的基准测试，专注于 MPI 版本。

在源代码目录下执行 make 命令后，如果一切顺利，将会生成四个二进制文件，其中两个是主要关注的：

• graph500_reference_bfs：运行 BFS 内核，并跳过权重生成。
• graph500_reference_bfs_sssp：同时运行 BFS 和 SSSP 内核。

这两个二进制文件都需要一个整型参数，即图的规模。此外，可以通过设置环境变量 SKIP_VALIDATION=1 来禁用验证。如果设置 SKIP_BFS=1，则 bfs_sssp 二进制文件将跳过 BFS 部分。

graph500 还支持将生成的图存储到文件或从文件中读取。通过设置环境变量 TMPFILE=<filename> 和 REUSEFILE=1，可以保留文件。建议使用 bfs_sssp 二进制文件生成图文件，因为它会生成边和权重两个文件（filename.weights）。bfs 二进制文件只会使用/写入边文件。如果 bfs_sssp 无法打开权重文件，即使边文件存在，它也会生成两个文件。

需要注意的是，当前设置假设你使用的是 2 的幂：总核心数和每个节点的核心数。如果节点数不是 2 的幂，可以注释掉 common.h 中定义的宏 SIZE_MUST_BE_POWER_OF_TWO。但这样通常会导致性能下降超过 20%。如果每个节点需要使用非 2 的幂个进程，应在 src/Makefile 中的 CFLAGS 中添加 -DPROCS_PER_NODE_NOT_POWER_OF_TWO，这将自动启用 SIZE_MUST_BE_POWER_OF_TWO。

对于 GreenGraph500 运行，可以通过定义编译时宏 ENERGYLOOP_BFS 或 ENERGYLOOP_SSSP 来测量足够长时间循环中的平均功耗。

项目技术应用场景

graph500 适用于多种大规模图计算场景，包括但不限于：

• 社交网络分析：分析社交网络中的用户关系，找出关键节点和影响力中心。
• 网络拓扑优化：优化网络结构，提高通信效率和稳定性。
• 知识图谱处理：从知识图谱中提取有用信息，支持智能问答和推荐系统。
• 生物信息学：分析生物分子网络，支持药物发现和疾病诊断。

项目特点

1. 高效性能测试：graph500 提供了 BFS 和 SSSP 两种内核，能够在不同的硬件和环境下进行高效的性能评估。

2. 环境适应性：项目支持自定义环境变量，允许用户根据具体需求调整运行参数。

3. 易于扩展：graph500 可以轻松扩展到多节点环境，支持大规模图数据的处理。

4. 灵活性：项目允许用户自定义图的规模和结构，以及是否启用特定功能（如验证、跳过 BFS 等）。

5. 功耗测量：通过编译时宏，可以测量 BFS 和 SSSP 内核在长时间运行中的平均功耗，适用于绿色计算和能效优化。

graph500 作为一个专业的大规模图计算基准测试项目，凭借其高效、灵活和适应性强的特点，为研究人员和开发人员提供了一个宝贵的工具，以评估和优化大规模图计算的性能。

graph500 Graph500 reference implementations 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/gr/graph500