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J-GLOBAL ID：201602211311914748   整理番号：16A0023267

GMPI:GPUクラスタにおけるGPUセルフMPIの提案

著者 (4件)： 桑原悠太 (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) ,  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)
資料名： 情報処理学会研究報告(Web)  (IPSJ Technical Report (Web))
巻： 2015  号： HPC-151  ページ： VOL.2015-HPC-151,NO.12 (WEB ONLY)  発行年： 2015年09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クラスタでは,GPUプログラミング環境としてCUDA(Compute Unified Device Architecture)が標準的に用いられている。GPUクラスタ上での並列アプリケーションでは,CUDA環境おいて,ノードを跨ぐGPU間通信が発生し,MPIなどによりホストCPUが処理するのが一般的である。そのため,通信が発生する毎にGPU上のCUDAカーネルからホストに一旦制御を戻す必要があり,カーネル関数の起動や同期に伴うオーバーヘッドが生じる。特に並列処理における通信粒度が細かいほど,カーネル関数の起動回数も増え,オーバーヘッドも増加する。それだけでなく,プログラミングのコストが高く,CPU向けMPIプログラムをGPU並列化する場合にソースコードが煩雑になりやすいといった生産性の低下も問題となっている。これらの問題を解決するために,本研究ではGPUカーネル内からMPI通信の起動を可能とする並列通信システム“GMPI”を提案・開発する。これにより,並列GPUプログラミングを簡単化し,GPUカーネルの起動や同期に伴うオーバーヘッド削減による並列処理効率の向上を目指す。本稿では,GMPIの実装と,Ping-Pong通信および姫野ベンチマークの性能評価を行う。現状では性能最適化やチューニングが十分でなく,Ping-Pong通信では従来方式とほぼ同等の性能であるが,姫野ベンチマークでは従来手法の約半分の性能が得られている。(著者抄録)

シソーラス用語： *マルチプロセッサシステム ,  *画像処理システム ,  *計算機プログラミング ,  専用プロセッサ ,  *システムインタフェイス ,  プロセス間交信 ,  並列処理 ,  *通信方式 ,  通信 ,  通信網
準シソーラス用語： *GPUクラスタ ,  *GPUプログラミング ,  *MPI【インタフェイス】 ,  *ノード間通信 ,  ネットワーク通信

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

タイトルに関連する用語 (4件)： GPUクラスタ ,  GPU ,  MPI ,  提案