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A Backward/Forward Recovery Approach for the Preconditioned Conjugate Gradient Algorithm

Authors :
Fasi, Massimiliano
Langou, Julien
Robert, Yves
Uçar, Bora
Laboratoire de l'Informatique du Parallélisme (LIP)
École normale supérieure - Lyon (ENS Lyon)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL)
Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Department of Mathematical and Statistical Sciences
University of Colorado [Denver]
Optimisation des ressources : modèles, algorithmes et ordonnancement (ROMA)
Inria Grenoble - Rhône-Alpes
Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Laboratoire de l'Informatique du Parallélisme (LIP)
Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Lyon (ENS Lyon)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL)
Université de Lyon-Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
ENS Lyon, CNRS & INRIA
École normale supérieure de Lyon (ENS de Lyon)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL)
Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure de Lyon (ENS de Lyon)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL)
Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Lyon-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL)
Université de Lyon-École normale supérieure - Lyon (ENS Lyon)
Université de Lyon-École normale supérieure - Lyon (ENS Lyon)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Lyon-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL)
Source :
[Research Report] RR-8826, ENS Lyon, CNRS & INRIA. 2015
Publication Year :
2015
Publisher :
HAL CCSD, 2015.

Abstract

Several recent papers have introduced a periodic verification mechanism to detect silent errors in iterative solvers. Chen [PPoPP'13, pp. 167--176] has shown how to combine such a verification mechanism (a stability test checking the orthogonality of two vectors and recomputing the residual) with checkpointing: the idea is to verify every $d$ iterations, and to checkpoint every $c \times d$ iterations. When a silent error is detected by the verification mechanism, one can rollback to and re-execute from the last checkpoint. In this paper, we also propose to combine checkpointing and verification, but we use algorithm-based fault tolerance (ABFT) rather than stability tests. ABFT can be used for error detection, but also for error detection and correction, allowing a forward recovery (and no rollback nor re-execution) when a single error is detected. We introduce an abstract performance model to compute the performance of all schemes, and we instantiate it using the preconditioned conjugate gradient algorithm. Finally, we validate our new approach through a set of simulations.

Details

Language :
English
Database :
OpenAIRE
Journal :
[Research Report] RR-8826, ENS Lyon, CNRS & INRIA. 2015
Accession number :
edsair.dedup.wf.001..a60289cbe2fc717f587bae91ec24bab2