文献

J-GLOBAL ID：201502200578361528   整理番号：15A1225573

アクセラレータ向け並列プログラミング言語XcalableACCにおけるTCA/InfiniBandハイブリッド通信

著者 (9件)： 小田嶋哲哉 (筑波大 大学院システム情報工学研究科) ,  朴泰祐 (筑波大 大学院システム情報工学研究科) ,  朴泰祐 (筑波大 計算科学研究セ) ,  塙敏博 (東大 情報基盤セ) ,  村井均 (理研 計算科学研究機構) ,  中尾昌広 (理研 計算科学研究機構) ,  田渕晶大 (筑波大 大学院システム情報工学研究科) ,  佐藤三久 (理研 計算科学研究機構) ,  佐藤三久 (筑波大 計算科学研究セ)
資料名： 情報処理学会研究報告(Web)  (IPSJ Technical Report (Web))
巻： 2015  号： HPC-150  ページ： VOL.2015-HPC-150,NO.43 (WEB ONLY)  発行年： 2015年07月28日 
JST資料番号： U0451A  資料種別： 会議録 (C)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： 近年,HPCの分野ではGPUを搭載したクラスタが広く利用されている。しかしながら,ノードを跨ぐGPU間の通信は,ホストメモリを経由して行うためレイテンシが増加し,特にアプリケーションの強スケーリングおける性能のボトルネックとなっている。筑波大学計算科学研究センターでは,ノード間のGPU間を直接結合し,レイテンシ・バンド幅の改善を目的に密結合並列演算加速機構TCA(Tightly Coupled Accelerators)を提案し,そのプロトタイプ実装としてPCI Expressに基づくPEACH2(PCI Express Adaptive Communication Hub version2)システムを開発している。PEACH2に基づくTCAシステムでは,ハードウェア制限や実装効率の面で数十ノードを一組とするクラスタが限界であり,より大きな問題やサイズに対応するためにはこれらをさらに階層的に結合したシステムを構築し,それらを跨ぐ通信を行う必要がある。そこで我々は,PEACH2とInfiniBandによるハイブリッド通信を提案している。しかし,ハイブリッド通信は,TCAとMPIの通信を混在させてプログラムを記述する必要があり,プログラミングが煩雑になる。そこで,アクセラレータ向けの並列言語であるXcalableACCのフレームワークの中にハイブリッド通信を組み込むことで,低いプログラミングコストで通信ネットワークを有効に利用することを目指す。本稿では,姫野ベンチマークの袖領域交換の通信にこのシステムを適用し,評価を行う。その結果,PEACH2とInfiniBandによるハイブリッド通信を用いた場合,InfiniBandのみの場合に比べ,最大40%の性能向上が達成できた。同様に,集団通信であるBroadcast,Allgatherにハイブリッド通信を適用した結果,それぞれ最大で21%,46%の速度向上が達成できた。これによって,ハイブリッド通信はTCAの適用範囲を拡大するだけでなく,TCAの低レイテンシ通信とInfiniBandの高バンド幅通信を組み合わせることによって,一般的なInfiniBandによる通信に対して優位性があることが示された。(著者抄録)

シソーラス用語： *マイクロプロセッサ ,  *専用プロセッサ ,  *プログラミング言語 ,  並列処理 ,  *ハイブリッド通信 ,  データ処理システム ,  高速計算 ,  数値計算 ,  スーパコンピュータ ,  並列計算機 ,  通信網 ,  計算機網
準シソーラス用語： *GPU【プロセッサ】 ,  HPC ,  アクセラレータ ,  *並列プログラミング言語

分類 (3件)： 計算機網  (JC03000K) ,  専用演算制御装置  (JC04030Y) ,  ディジタル計算機方式一般  (JC02010O)

タイトルに関連する用語 (5件)： アクセラレータ ,  並列プログラミング言語 ,  TCA ,  InfiniBand ,  ハイブリッド通信