OpenMPを使用して並列化する際のパフォーマンスの問題

Question

コードを並列化しようとしましたが、パフォーマンスが低下するだけでした。私はいくつかのモンテカルロ統合を実行し、その平均を見つけるFortranコードを書いた。

 implicit none 
     integer, parameter :: n=100 
     integer, parameter :: m=1000000 
     real, parameter :: pi=3.141592654 

     real MC,integ,x,y 
     integer tid,OMP_GET_THREAD_NUM,i,j,init,inside 
     read*,init 
     call OMP_SET_NUM_THREADS(init) 
     call random_seed() 
!$OMP PARALLEL DO PRIVATE(J,X,Y,INSIDE,MC) 
!$OMP& REDUCTION(+:INTEG) 
     do i=1,n 
     inside=0 
     do j=1,m 
      call random_number(x) 
      call random_number(y) 

      x=x*pi 
      y=y*2.0 

      if(y.le.x*sin(x))then 
      inside=inside+1 
      endif 

     enddo 

     MC=inside*2*pi/m 
     integ=integ+MC/n 
     enddo 
!$OMP END PARALLEL DO 

     print*, integ 
     end 

スレッドの数を増やすと、実行時間が大幅に増加します。私はそのような問題の解決策を探していましたが、ほとんどの場合共有メモリ要素が問題になりましたが、私のケースにどのように影響しているのか分かりません。

私は、インテルFortranコンパイラを使用して16コア・プロセッサで実行しています。

EDIT：あなたは並列スレッドではない間違いなくハイパフォーマンス・コンピューティングのためのRANDOM_NUMBERを使用してはいけませんprivate節

Answer 1

を、implicit noneを追加するすべての変数を宣言すると、追加した後のプログラム。乱数ジェネレータの品質と、標準乱数ジェネレータのスレッド安全性についての保証はありません。 Can Random Number Generator of Fortran 90 be trusted for Monte Carlo Integration?

一部のコンパイラは、並列に呼び出すことのできない高速アルゴリズムを使用します。いくつかのコンパイラは、メソッドを遅くするが、並列から呼び出すことができます。いくつかは速くて平行にすることができます。いくつかは、品質の悪いランダムシーケンスを生成します。

いくつかの並列PRNGライブラリを使用する必要があります。沢山あります。インテルの推奨事項はこちらhttps://software.intel.com/en-us/forums/intel-math-kernel-library/topic/283349http://www.cmiss.org/openCMISS/wiki/RandomNumberGenerationWithOpenMPのライブラリを少し改良したhttps://bitbucket.org/LadaF/elmm/src/e732cb9bee3352877d09ae7f6b6722157a819f2c/src/simplevtk.f90?at=master&fileviewer=file-view-defaultで使用していますが、アプリケーションのシーケンスの品質は気にしません。古いバージョンへ

---

：

あなたはそこに競合状態を持っています。

inside=inside+1 

以上のスレッドで

は書き込みのために競合すると、変数を読み込むことができます。何とかアクセスを同期させる必要があります。あなたはそれをプライベートにする場合は、あなたがそれを作る場合reductionあなたは

integ=integ+MC/n 

に問題があるでしょう、そしてinside=inside+1はローカルでのみカウントされます。

MCも競合状態にあるように見えます。これは、より多くのスレッドが書き込みを行うためです。 MCが何をしているのかはっきりしていません。理由はどこにでも値を使用していないためです。 あなたが表示したコードは完全ですか？そうでない場合は、Minimal, Complete, and Verifiable exampleを作成する方法を参照してください。

これを参照してくださいWith OpenMP parallelized nested loops run slow競合状態がどのようにプログラムを遅くすることができる多くの他の例を参照してください。