Performance analysis of admission control and scheduling for nonpreemptive workloads under time-varying resource budgets in GPU clusters

시변 GPU 자원예산 환경에서는 신규 작업의 입장 시점에 예산 제약을 만족하더라도, 이미 실행 중인 비선점 작업의 지속 점유로 인해 이후 제어구간에서 순간적인 예산 초과가 발생할 수 있다. 본 연구는 공개된 Microsoft Philly 트레이스의 비선점 작업 83,140건을 대상으로 5분 구간의 총 순간 초과량을 신규 입장 초과량과 실행 중 작업의 지속 점유 초과량(carryover)으로 분해하고, 엄격 선입선출·비예약 후속탐색 선입선출·소요 GPU 오름차순·계층형 예산제어의 스케줄링 성능을 동일 표본과 동일 예산 조건에서 비교하였다. 평가구간에 도착한 66,805건을 분석한 결과, 합성 시변예산 B3에서 네 예산인지 정책의 신규 입장 초과량은 0이었으나 관측된 초과량은 실행 중 비선점 작업의 지속 점유 초과량(carryover)과 일치하였다. 모든 carryover episode는 예산 하향 슬롯에서 시작하였고, 다중 구간 episode의 비율은 64.3~80.0%였으며, 추가 하향 없이 지속된 후속 구간의 비율은 67.7~80.0%, 최대 지속시간은 102,900초였다. 고정예산 B2에서는 소요 GPU 오름차순 정책이 대기시간 95백분위 25,500초와 지연배수 95백분위 23.08로 가장 낮았다. 순간 할당량·예산·초과량의 단위는 GPU allocation units이고 episode 누적 초과량의 단위는 GPU allocation unit-slots이며, 둘 다 전력·에너지 단위가 아니다. 이 결과는 시변 자원예산에서 신규 입장 시점의 제약 준수와 이후 구간의 순간 예산 준수를 구분하여 평가해야 하며, 비선점 워크로드에서는 실행 중 작업의 잔여 점유량을 별도의 상태로 고려할 필요가 있음을 보여준다.