文献

J-GLOBAL ID：201502257009252533   整理番号：15A0725825

HA-PACS/TCAにおけるTCAおよびInfiniBandハイブリッド通信

著者 (10件)： 小田嶋哲哉 (筑波大 大学院システム情報工学研究科) ,  塙敏博 (東大 情報基盤セ) ,  児玉祐悦 (筑波大 大学院システム情報工学研究科) ,  児玉祐悦 (筑波大 計算科学研究セ) ,  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) ,  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) ,  佐藤三久 (筑波大 大学院システム情報工学研究科) ,  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： 2014  号： ARC-213  ページ： VOL.2014-ARC-213,NO.32 (WEB ONLY)  発行年： 2014年12月02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GPUクラスタが広く利用されている。しかし,ノードを跨ぐGPU間通信は,一度ホストメモリを経由して行うためレイテンシが増加し,アプリケーションの性能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GPUクラスタであるHA-PACSの拡張部として,ノード間および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)を開発している。TCAは,ハードウェアの制限や実装効率の面で数十ノードを一組とするサブクラスタにとどまるが,今後,より大きな問題やサイズに対応するためにサブクラスタを跨いだ通信が必要とされている。本稿では,TCAとInfiniBandのハイブリッド通信により,サブクラスタ間通信を実現するだけでなく,TCAの低レイテンシ通信とInfiniBandの高バンド幅がそれぞれを効果的に使い分けることによって,より高速なGPU間通信を実現する。その結果,3次元配列の袖領域交換において,TCAのみのネットワークに対して約1.2倍,InfiniBandのみのネットワークに対して約1.4倍の高速化を実現することを示す。(著者抄録)

シソーラス用語： *数値計算 ,  *スーパコンピュータ ,  並列計算機 ,  マイクロプロセッサ ,  *専用プロセッサ ,  相互結合網 ,  相互接続 ,  データ転送 ,  遅延特性 ,  主メモリ ,  並列演算 ,  高速演算方式
準シソーラス用語： *GPU【プロセッサ】 ,  *HPC ,  ボトルネック ,  メインメモリ ,  相互結合

分類 (3件)： 数値計算  (JE02000J) ,  ディジタル計算機方式一般  (JC02010O) ,  専用演算制御装置  (JC04030Y)

引用文献 (14件)：

• Top500 Supercomputer Sites. http://top500.org/.
• 塙敏博,児玉祐悦,朴泰祐,佐藤三久.Tightly Coupled Accelerators アーキテクチャに基づくGPUクラスタの構築と性能予備評価,情報処理学会論文誌.コンピューティングシステム,Vol.6,No.4,pp,14-25,Oct,2013.
• 藤井久史,藤田典久,塙敏博,児玉祐悦,朴泰祐,佐藤三久,藏増嘉伸,MikeClark.GPU向けQCDライブラリQUDAのTCAアーキテクチャ実装の性能評価.情報処理学会研究報告(ハイパフォーマンスコンピューティング),Vol.2014,No.43,pp.1-9,Jul.2014.
• N. Fujita, H. Fujii, T. Hanawa, Y. Kodama, T. Boku, Y. Kuramashi, and M. Clark. QCD Library for GPU Cluster with Proprietary Interconnect for GPU Direct Communication. In 12th The International Workshop on Algorithms, Models and Tools for Parallel Computing on Heterogeneous Platforms (HeteroPar2014) in conjunction with Euro-Par2014, Aug. 2014.
• 塙敏博,児玉祐悦,藤井久史,朴泰祐,佐藤三久.HAPACS/TCAシステムにおけるマルチノードGPU間通信性能評価.情報処理学会研究報告(計算機アーキテクチャ),Vol.2014,No.20,pp.1-8,Jan.2014.

タイトルに関連する用語 (5件)： HA ,  PACS ,  TCA ,  InfiniBand ,  ハイブリッド通信