Checkpoint local e não coordenado para a aplicação paralela MASA-CUDAlign de comparação de sequências biológicas

Abstract

Este trabalho apresenta um mecanismo de checkpoint local e não coordenado para o FT-CUDAlign, ferramenta tolerante a falhas derivada do MASA-CUDAlign para alinhamento exato de sequências biológicas em GPUs. Diferentemente do método tradicional baseado apenas em checkpoints globais tomados nos breakpoints de cada iteração, a proposta permite que cada GPU salve periodicamente a última linha concluída de sua região da matriz, reduzindo significativamente o retrabalho após falhas. Os checkpoints são armazenados em formato binário, utilizando operações atômicas de escrita e validação imediata por desserialização, garantindo a integridade dos arquivos e mantendo apenas estados válidos. Os resultados experimentais mostram que a sobrecarga introduzida é mínima, preservando o desempenho da ferramenta. Além disso, este trabalho integra ao FT-CUDAlign a atualização que substitui a memória de textura por memória global, eliminando a limitação de 134 MB que impedia o processamento eficiente de sequências longas. Esta mudança estrutural elimina a necessidade de particionamento e melhora o acesso aos dados, beneficiando tanto a execução normal quanto a recuperação pós-falha. Comotrabalhosfuturos, destaca-seaextensãodomecanismodecheckpoint localparaexecuções em múltiplas GPUs, a implementação da recuperação a partir desses checkpoints e a criação de um parâmetro dedicado para seu gerenciamento, visando uma tolerância a falhas mais granular e eficiente em ambientes distribuídos.