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J-GLOBAL ID：201602201264623415   整理番号：16A0456295

密結合並列演算加速機構TCAによるGPU対応GASNetの実装

著者 (7件)： 佐藤賢太 (筑波大 大学院システム情報工学研究科) ,  藤田典久 (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) ,  松本和也 (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) ,  IBRAHIM Khaled (Lawrence Berkeley National Lab.)
資料名： 情報処理学会研究報告(Web)  (IPSJ Technical Report (Web))
巻： 2016  号： HPC-153  ページ： VOL.2016-HPC-153,NO.28 (WEB ONLY)  発行年： 2016年02月23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,GPUのような演算加速装置を用いたクラスタがHPC分野で多く用いられるようになってきている。筑波大学計算科学研究センターでは,ノードを跨ぐ演算加速装置間での直接通信を実現するために,密結合並列演算加速機構TCA(Tightly Coupled Accelerators)を提唱している。このTCAの実装としてPEACH2(PCI Express Adaptive Communication Hub version2)が開発されており,ノードを跨ぐGPU間での直接通信を行うことができる。しかしながら,TCA/PEACH2を利用するためには独自のAPIを用いる必要があり,プログラミングコストが高く,既存のアプリケーションの移植も容易ではないという問題がある。GASNetは,Lawrence Berkeley National Laboratoryで開発されている通信ライブラリで,UPC(Unified Parallel C)やCo-array Fortran,XMP(XcalableMP)などのPGAS(Partitioned Global Address Space)言語のための低レベル通信レイヤを提供する。本稿ではこのGASNetをTCA/PEACH2によって実装する。また,GASNetはCPUメモリを対象とした通信しか想定されておらず,GPUを対象とした拡張は現在開発段階にある。TCA/PEACH2は主にGPUメモリを通信対象として開発されており,GPU対応のGASNetが実現されれば,TCA/PEACH2上のGASNet実装の適用範囲が広がると考えられる。本稿では現在進行中のGASNetのGPU対応についての検討や実装に関しても触れる。プロトタイプ実装において,GPUメモリを対象とした通信性能はTCA/PEACH2を直接使用した場合の性能と比較して,最小レイテンシの増大は10%程度に抑えられ,ソフトウェア支援によって最大バンド幅は1.2倍の性能向上を達成した。(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 ,  FPGA ,  *ライブラリ【計算機】 ,  通信
準シソーラス用語： *密結合並列演算加速機構 ,  *GPU【プロセッサ】 ,  *演算加速装置 ,  *通信ライブラリ ,  GASNet

分類 (2件)： 専用演算制御装置  (JC04030Y) ,  ディジタル計算機方式一般  (JC02010O)

引用文献 (17件)：

• Top500 Supercomputer Sites, http://www.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(ACS),Vol.6,No.3,pp.14-25,2013.
• 佐藤 賢太,藤田 典久,塙 敏博,朴 泰祐:密結合演算加速機構TCAにおけるVerbs実装によるMPI環境の実現,2015年並列/分散/協調処理に関する『別府』サマー・ワークショップ(SWoPP2015),Vol. 2015-HPC-150,No.42,2015.
• GASNet Communication System,http://gasnet.lbl.gov/.
• Unified Parallel C, http://upc.gwu.edu/.

タイトルに関連する用語 (5件)： 並列演算 ,  加速 ,  TCA ,  GPU ,  実装