GPU 対応 Apache Spark

NVIDIA CUDA^®は、NVIDIA GPU アーキテクチャにおける演算処理を加速する革新的な並列計算処理アーキテクチャです。NVIDIA で開発された RAPIDS は、CUDA 上層で実装されるオープンソース ライブラリ スイートであり、データ サイエンス パイプラインの GPU 高速化を可能にします。

NVIDIA は、Spark SQL と DataFrame 演算のパフォーマンスを劇的に改善することで ETL パイプラインをインターセプトして高速化する　Spark 3.0 の RAPIDS アクセラレータを開発しました。

Spark 3.0 では、SQL と DataFrame の演算子を高速化するために RAPIDS アクセラレータをプラグインするもので、Catalyst クエリ最適化のカラム型処理サポートを提供します。クエリ計画が実行されると、これらの演算子を Spark クラスター内の GPU で実行できます。

NVIDIA はまた、新たな Spark シャッフル実装を開発し、Spark プロセス間のデータ転送を最適化します。このシャッフル実装は、UCX、RDMA、NCCL など、GPU 対応通信ライブラリの上に構築されます。

Spark 3.0 は GPU を、CPU やシステム メモリと共に、第一級のリソースとして認識します。それにより Spark 3.0 は、ジョブの高速化と遂行に GPU リソースが必要な場合、GPU リソースが含まれるサーバーを認識し GPU 対応のワークロードを投入します。

NVIDIA のエンジニアはこの主要な Spark の機能強化に貢献し、Spark スタンドアロン、YARN、Kubernetes クラスターの GPU リソースで Spark アプリケーションの起動を可能にしました。