Shared Virtual Memory and Message Passing Programming on a Finite Element Application

This paper describes the methods used and experiences made with implementing a nite element application on three diierent parallel computers with either message passing or shared virtual memory as the programming model. Designing a parallel nite element application using message-passing requires to nd a data domain decomposition to map data into the local memory of the processors. Since data accesses may be very irregular, communication patterns are unknown prior to the parallel execution and thus makes the parallelization a diicult task. We argue that the use of a shared virtual memory greatly sim-pliies the parallelization step. It is shown experimentally on an hypercube iPSC/2 that the use of the KOAN/Fortran-S programming environment based on a shared virtual memory allows to port quickly and easily a sequential application without a signiicant degradation in performance compared to the message passing version. Results for recent parallel archi-tectures such as the Paragon XP/S for message-passing and the KSR1 for shared virtual memory are presented, too. Comparaison des techniques de m emoire virtuelle partag ee et d' echange de messages a l'aide d'une application par el ement nie R esum e : Ce papier pr esente les r esultats d'une mise en oeuvre d'une application par el ement nie sur trois architectures parall eles en utilisant soit l' echange de messages soit une m emoire virtuelle partag ee. La conception d'une application par el ement nie sur une architecture parall ele a m emoire distribu ee n ecessite une d ecomposition de domaine aan de placer les donn ees dans les m emoires locales des processeurs. Les acc es aux donn ees etant irr eguliers, la parall elisation est une t^ ache complexe. Nous montrons que l'utilisation d'une m emoire virtuelle partag ee simpliie grandement cette t^ ache. Nous montrons, a l'aide de r esultats exp erimentaux sur un hypercube iPSC/2, que l'utilisation de l'environnement de programmation KOAN/Fortran-S permet le portage rapide d'une telle application sans constater une perte signiicative. Nous pr esentons egalement des r esultats sur des machines plus r ecentes comme le Paragon XP/S et la KSR-1.