<div dir="ltr"><div dir="ltr">On Thu, Sep 24, 2020 at 12:48 PM Zhang, Chonglin <<a href="mailto:zhangc20@rpi.edu">zhangc20@rpi.edu</a>> wrote:<br></div><div class="gmail_quote"><blockquote class="gmail_quote" style="margin:0px 0px 0px 0.8ex;border-left:1px solid rgb(204,204,204);padding-left:1ex">



<div style="overflow-wrap: break-word;">
Thanks Mark and Barry!
<div><br>
</div>
<div>A quick try of using “-pc_type jacobi” did reduce the number of count for “CpuToGpu” and “GpuToCpu”, although using “-pc_type gamg” (the counts did not decrease in this case) solves the problem faster (may not be of any meaning since the problem
 size is too small; the function “DMPlexCreateFromCellListParallelPetsc()" is slow for large problem size preventing running larger problems, separate issue).</div></div></blockquote><div><br></div><div>It sounds like something is wrong then, or I do not understand what you mean by slow.</div><div><br></div><div>  Thanks,</div><div><br></div><div>     Matt</div><div> </div><blockquote class="gmail_quote" style="margin:0px 0px 0px 0.8ex;border-left:1px solid rgb(204,204,204);padding-left:1ex"><div style="overflow-wrap: break-word;">
<div>Would this “CpuToGpu” and “GpuToCpu” data transfer contribute a significant amount of time for a realistic sized problem, say for example a linear problem with ~1-2 million DOFs?</div>
<div><br>
</div>
<div>Also, is there any plan to have the SNES and DMPlex code run on GPU?</div>
<div><br>
</div>
<div>Thanks!</div>
<div>Chonglin</div>
<div>
<div><br>
<blockquote type="cite">
<div>On Sep 24, 2020, at 12:17 PM, Barry Smith <<a href="mailto:bsmith@petsc.dev" target="_blank">bsmith@petsc.dev</a>> wrote:</div>
<br>
<div>
<div style="overflow-wrap: break-word;">
<div><br>
</div>
   MatSOR() runs on the CPU, this causes copy to CPU for each application of MatSOR() and then a copy to GPU for the next step.
<div><br>
</div>
<div>   You can try, for example -pc_type jacobi  better yet use PCGAMG if it amenable for your problem.</div>
<div><br>
</div>
<div>   Also the problem is way to small for a GPU.</div>
<div><br>
</div>
<div>  There will be copies between the GPU/CPU for each SNES iteration since the DMPLEX code does not run on GPUs.</div>
<div><br>
</div>
<div>   Barry</div>
<div><br>
<div>
<div><br>
</div>
<br>
<blockquote type="cite">
<div>On Sep 24, 2020, at 10:08 AM, Zhang, Chonglin <<a href="mailto:zhangc20@rpi.edu" target="_blank">zhangc20@rpi.edu</a>> wrote:</div>
<br>
<div>
<div style="overflow-wrap: break-word;">
<div>Dear PETSc Users,</div>
<div><br>
</div>
<div>I have some questions regarding the proper GPU usage. I would like to know the proper way to:</div>
<div>(1) solve linear equation in SNES, using GPU in PETSc; what syntax/arguments should I be using;</div>
<div>(2) how to avoid/reduce the “CpuToGpu count” and “GpuToCpu count” data transfer showed in PETSc log file, when using CUDA aware MPI.</div>
<div><br>
</div>
<div><br>
</div>
<div>Details of what I am doing now and my observations are below:</div>
<div><br>
</div>
<div>System and compilers used:</div>
<div>(1) RPI’s AiMOS computer (node wise, it is the same as Summit);</div>
<div>(2) using GCC 7.4.0 and Spectrum-MPI 10.3.</div>
<div><br>
</div>
<div>I am doing the followings to solve the linear Poisson equation with SNES interface, under DMPlex:</div>
<div>(1) using DMPlex to set up the unstructured mesh;</div>
<div>(2) using DM to create vector and matrix;</div>
<div>(3) using SNES interface to solve the linear Poisson equation, with “-snes_type ksponly”;</div>
<div>(4) using “dm_vec_type cuda”, “dm_mat_type aijcusparse “ to use GPU vector and matrix, as suggested in this webpage: <a href="https://www.mcs.anl.gov/petsc/features/gpus.html" target="_blank">https://www.mcs.anl.gov/petsc/features/gpus.html</a></div>
<div>
<div>(5) using “use_gpu_aware_mpi” with PETSc, and using `mpirun -gpu` to enable GPU-Direct ( similar as "srun --smpiargs=“-gpu”" for Summit): <a href="https://secure.cci.rpi.edu/wiki/Slurm/#gpu-direct" target="_blank">https://secure.cci.rpi.edu/wiki/Slurm/#gpu-direct</a>; <a href="https://www.olcf.ornl.gov/wp-content/uploads/2018/11/multi-gpu-workshop.pdf" target="_blank">https://www.olcf.ornl.gov/wp-content/uploads/2018/11/multi-gpu-workshop.pdf</a><span style="white-space:pre-wrap">
</span></div>
<div>(6) using “-options_left” to check and make sure all the arguments are accepted and used by PETSc.</div>
<div>(7) After problem setup, I am running the “SNESSolve()” multiple times to solve the linear problem and observe the log file with “-log_view"</div>
<div><br>
</div>
<div>I noticed that if I run “SNESSolve()” 500 times, instead of 50 times, the “CpuToGpu count” and/or “GpuToCpu count” increased roughly 10 times for some of the operations: SNESSolve, MatSOR, VecMDot, VecCUDACopyTo, VecCUDACopyFrom, MatCUSPARSCopyTo.
 See below for a truncated log corresponding to running SNESSolve() 500 times:</div>
<div><br>
</div>
<div><br>
</div>
<div>
<div style="margin:0px;font-stretch:normal;font-size:11px;line-height:normal;font-family:Menlo">
<span style="font-variant-ligatures:no-common-ligatures">Event                Count      Time (sec)     Flop                              --- Global ---  --- Stage ----  Total   GPU    - CpuToGpu -   - GpuToCpu - GPU</span></div>
<div style="margin:0px;font-stretch:normal;font-size:11px;line-height:normal;font-family:Menlo">
<span style="font-variant-ligatures:no-common-ligatures">                   Max Ratio  Max     Ratio   Max  Ratio  Mess   AvgLen  Reduct  %T %F %M %L %R  %T %F %M %L %R Mflop/s Mflop/s Count   Size   Count   Size  %F</span></div>
<div style="margin:0px;font-stretch:normal;font-size:11px;line-height:normal;font-family:Menlo">
<span style="font-variant-ligatures:no-common-ligatures">---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------</span></div>
<div style="margin:0px;font-stretch:normal;font-size:11px;line-height:normal;font-family:Menlo;min-height:13px">
<span style="font-variant-ligatures:no-common-ligatures"></span><br>
</div>
<div style="margin:0px;font-stretch:normal;font-size:11px;line-height:normal;font-family:Menlo">
<span style="font-variant-ligatures:no-common-ligatures">--- Event Stage 0: Main Stage</span></div>
<div style="margin:0px;font-stretch:normal;font-size:11px;line-height:normal;font-family:Menlo;min-height:13px">
<span style="font-variant-ligatures:no-common-ligatures"></span><br>
</div>
<div style="margin:0px;font-stretch:normal;font-size:11px;line-height:normal;font-family:Menlo">
<span style="font-variant-ligatures:no-common-ligatures">BuildTwoSided        510 1.0 4.9205e-03 1.1 0.00e+00 0.0 3.5e+01 4.0e+00 1.0e+03  0  0  0  0  0   0  0 21  0  0     0       0      0 0.00e+00    0 0.00e+00  0</span></div>
<div style="margin:0px;font-stretch:normal;font-size:11px;line-height:normal;font-family:Menlo">
<span style="font-variant-ligatures:no-common-ligatures">BuildTwoSidedF       501 1.0 1.0199e-02 1.4 0.00e+00 0.0 0.0e+00 0.0e+00 1.0e+03  0  0  0  0  0   0  0  0  0  0     0       0      0 0.00e+00    0 0.00e+00  0</span></div>
<div style="margin:0px;font-stretch:normal;font-size:11px;line-height:normal;font-family:Menlo">
<span style="font-variant-ligatures:no-common-ligatures">SNESSolve            500 1.0 3.2570e+02 1.0 1.18e+10 1.0 0.0e+00 0.0e+00 8.7e+05100100  0  0100 100100  0  0100   144     202   31947 7.82e+02 63363 1.44e+03 82</span></div>
<div style="margin:0px;font-stretch:normal;font-size:11px;line-height:normal;font-family:Menlo">
<span style="font-variant-ligatures:no-common-ligatures">SNESSetUp              1 1.0 6.0082e-04 1.7 0.00e+00 0.0 0.0e+00 0.0e+00 1.0e+00  0  0  0  0  0   0  0  0  0  0     0       0      0 0.00e+00    0 0.00e+00  0</span></div>
<div style="margin:0px;font-stretch:normal;font-size:11px;line-height:normal;font-family:Menlo">
<span style="font-variant-ligatures:no-common-ligatures">SNESFunctionEval     500 1.0 3.9826e+01 1.0 3.60e+08 1.0 0.0e+00 0.0e+00 5.0e+02 12  3  0  0  0  12  3  0  0  0    36      13      0 0.00e+00 1000 2.48e+01  0</span></div>
<div style="margin:0px;font-stretch:normal;font-size:11px;line-height:normal;font-family:Menlo">
<span style="font-variant-ligatures:no-common-ligatures">SNESJacobianEval     500 1.0 4.8200e+01 1.0 5.97e+08 1.0 0.0e+00 0.0e+00 2.0e+03 15  5  0  0  0  15  5  0  0  0    50       0   1000 7.77e+01  500 1.24e+01  0</span></div>
<div style="margin:0px;font-stretch:normal;font-size:11px;line-height:normal;font-family:Menlo">
<span style="font-variant-ligatures:no-common-ligatures">DMPlexResidualFE     500 1.0 3.6923e+01 1.1 3.56e+08 1.0 0.0e+00 0.0e+00 0.0e+00 10  3  0  0  0  10  3  0  0  0    39       0      0 0.00e+00  500 1.24e+01  0</span></div>
<div style="margin:0px;font-stretch:normal;font-size:11px;line-height:normal;font-family:Menlo">
<span style="font-variant-ligatures:no-common-ligatures">DMPlexJacobianFE     500 1.0 4.6013e+01 1.0 5.95e+08 1.0 0.0e+00 0.0e+00 2.0e+03 14  5  0  0  0  14  5  0  0  0    52       0   1000 7.77e+01    0 0.00e+00  0</span></div>
<div style="margin:0px;font-stretch:normal;font-size:11px;line-height:normal;font-family:Menlo">
<span style="font-variant-ligatures:no-common-ligatures">MatSOR             30947 1.0 3.1254e+00 1.1 1.21e+09 1.0 0.0e+00 0.0e+00 0.0e+00  1 10  0  0  0   1 10  0  0  0  1542       0      0 0.00e+00 61863 1.41e+03  0</span></div>
<div style="margin:0px;font-stretch:normal;font-size:11px;line-height:normal;font-family:Menlo">
<span style="font-variant-ligatures:no-common-ligatures">MatAssemblyBegin     511 1.0 5.3428e+00256.4 0.00e+00 0.0 0.0e+00 0.0e+00 2.0e+03  1  0  0  0  0   1  0  0  0  0     0       0      0 0.00e+00    0 0.00e+00  0</span></div>
<div style="margin:0px;font-stretch:normal;font-size:11px;line-height:normal;font-family:Menlo">
<span style="font-variant-ligatures:no-common-ligatures">MatAssemblyEnd       511 1.0 4.3440e-02 1.2 0.00e+00 0.0 0.0e+00 0.0e+00 2.1e+01  0  0  0  0  0   0  0  0  0  0     0       0   1002 7.80e+01    0 0.00e+00  0</span></div>
<div style="margin:0px;font-stretch:normal;font-size:11px;line-height:normal;font-family:Menlo">
MatCUSPARSCopyTo    1002 1.0 3.6557e-02 1.2 0.00e+00 0.0 0.0e+00 0.0e+00 0.0e+00  0  0  0  0  0   0  0  0  0  0     0       0   1002 7.80e+01    0 0.00e+00  0</div>
<div style="margin:0px;font-stretch:normal;font-size:11px;line-height:normal;font-family:Menlo">
<span style="font-variant-ligatures:no-common-ligatures">VecMDot            29930 1.0 3.7843e+01 1.0 2.62e+09 1.0 0.0e+00 0.0e+00 6.0e+04 12 22  0  0  7  12 22  0  0  7   277    3236   29930 6.81e+02    0 0.00e+00 100</span></div>
<div style="margin:0px;font-stretch:normal;font-size:11px;line-height:normal;font-family:Menlo">
<span style="font-variant-ligatures:no-common-ligatures">VecNorm            31447 1.0 2.1164e+01 1.4 1.79e+08 1.0 0.0e+00 0.0e+00 6.3e+04  5  2  0  0  7   5  2  0  0  7    34      55   1017 2.31e+01    0 0.00e+00 100</span></div>
<div style="margin:0px;font-stretch:normal;font-size:11px;line-height:normal;font-family:Menlo">
<span style="font-variant-ligatures:no-common-ligatures">VecNormalize       30947 1.0 2.3957e+01 1.1 2.65e+08 1.0 0.0e+00 0.0e+00 6.2e+04  7  2  0  0  7   7  2  0  0  7    44      51   1017 2.31e+01    0 0.00e+00 100</span></div>
<div style="margin:0px;font-stretch:normal;font-size:11px;line-height:normal;font-family:Menlo">
<span style="font-variant-ligatures:no-common-ligatures">VecCUDACopyTo      30947 1.0 7.8866e+00 3.4 0.00e+00 0.0 0.0e+00 0.0e+00 0.0e+00  2  0  0  0  0   2  0  0  0  0     0       0   30947 7.04e+02    0 0.00e+00  0</span></div>
<div style="margin:0px;font-stretch:normal;font-size:11px;line-height:normal;font-family:Menlo">
<span style="font-variant-ligatures:no-common-ligatures">VecCUDACopyFrom    63363 1.0 1.0873e+00 1.1 0.00e+00 0.0 0.0e+00 0.0e+00 0.0e+00  0  0  0  0  0   0  0  0  0  0     0       0      0 0.00e+00 63363 1.44e+03  0</span></div>
<div style="margin:0px;font-stretch:normal;font-size:11px;line-height:normal;font-family:Menlo">
<span style="font-variant-ligatures:no-common-ligatures">KSPSetUp             500 1.0 2.2737e-03 1.1 0.00e+00 0.0 0.0e+00 0.0e+00 5.0e+00  0  0  0  0  0   0  0  0  0  0     0       0      0 0.00e+00    0 0.00e+00  0</span></div>
<div style="margin:0px;font-stretch:normal;font-size:11px;line-height:normal;font-family:Menlo">
<span style="font-variant-ligatures:no-common-ligatures">KSPSolve             500 1.0 2.3687e+02 1.0 1.08e+10 1.0 0.0e+00 0.0e+00 8.6e+05 72 92  0  0 99  73 92  0  0 99   182     202   30947 7.04e+02 61863 1.41e+03 89</span></div>
<div style="margin:0px;font-stretch:normal;font-size:11px;line-height:normal;font-family:Menlo">
<span style="font-variant-ligatures:no-common-ligatures">KSPGMRESOrthog     29930 1.0 1.8920e+02 1.0 7.87e+09 1.0 0.0e+00 0.0e+00 6.4e+05 58 67  0  0 74  58 67  0  0 74   166     209   29930 6.81e+02    0 0.00e+00 100</span></div>
<div style="margin:0px;font-stretch:normal;font-size:11px;line-height:normal;font-family:Menlo">
PCApply            30947 1.0 3.1555e+00 1.1 1.21e+09 1.0 0.0e+00 0.0e+00 0.0e+00  1 10  0  0  0   1 10  0  0  0  1527       0      0 0.00e+00 61863 1.41e+03  0</div>
<div style="margin:0px;font-stretch:normal;font-size:11px;line-height:normal;font-family:Menlo">
<br>
</div>
<div style="margin:0px;font-stretch:normal;line-height:normal"><br>
</div>
<div style="margin:0px;font-stretch:normal;line-height:normal">Thanks!</div>
<div style="margin:0px;font-stretch:normal;line-height:normal">Chonglin</div>
</div>
</div>
</div>
</div>
</blockquote>
</div>
<br>
</div>
</div>
</div>
</blockquote>
</div>
<br>
</div>
</div>

</blockquote></div><br clear="all"><div><br></div>-- <br><div dir="ltr" class="gmail_signature"><div dir="ltr"><div><div dir="ltr"><div><div dir="ltr"><div>What most experimenters take for granted before they begin their experiments is infinitely more interesting than any results to which their experiments lead.<br>-- Norbert Wiener</div><div><br></div><div><a href="http://www.cse.buffalo.edu/~knepley/" target="_blank">https://www.cse.buffalo.edu/~knepley/</a><br></div></div></div></div></div></div></div></div>