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J-GLOBAL ID：201602226545966231   整理番号：16A1111443

階層型行列ベクトル積のメニーコア向け最適化

著者 (4件)： 大島聡史 (東大 情報基盤セ) ,  伊田明弘 (東大 情報基盤セ) ,  河合直聡 (東大 情報基盤セ) ,  塙敏博 (東大 情報基盤セ)
資料名： 情報処理学会研究報告(Web)  (IPSJ Technical Report (Web))
巻： 2016  号： HPC-155  ページ： Vol.2016-HPC-155,No.39,1-9 (WEB ONLY)  発行年： 2016年08月01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： 階層型行列とは密行列を多数の小密行列と低ランク行列を用いて近似した行列であり,これを用いることで密行列をそのまま用いるよりも大規模な計算を行うことが可能となる。我々はこれまで階層型行列を用いた境界要素法による静電場解析問題の実装と評価をマルチコアCPU環境において実施してきた。現在はこの計算をメニーコアプロセッサやGPUなどでも活用することを目指している。本稿では特に境界要素法に含まれる計算の中でも実行時間の長い階層型行列ベクトル積について,メニーコアプロセッサIntel Xeon Phi5110P上で実行し性能を評価した。さらに既存の様々な最適化手法についての検討と実装を行った。実験の結果,幾つかのケースにて性能向上を確認した。行列human_1x1行列に対する行列ベクトル積においては,180スレッド同士の比較でオリジナルの実装に対して動的なスケジューリングの利用により最大41%の実行時間が削減された。また小密行列ベクトル積に対してブロック化を行うことで,行列108kp22行列において最大6.1%の実行時間が削減された。(著者抄録)

シソーラス用語： *境界要素法 ,  *乗算 ,  *行列 ,  *マイクロプロセッサ ,  電磁場解析 ,  性能評価 ,  最適化手法 ,  スレッド ,  スケジューリング ,  並列化 ,  時間 ,  プログラム実行
準シソーラス用語： ベクトル積 ,  メニーコア・プロセッサ ,  静電場解析 ,  階層型行列 ,  実行時間

分類 (2件)： 数値計算  (JE02000J) ,  ディジタル計算機方式一般  (JC02010O)

引用文献 (8件)：

• 導入するスーパーコンピュータシステムの決定について - 最先端共同HPC基盤施設(JCAHPC), http://jcahpc.jp/pr/pr-20160510.html.
• Oakforest-PACSリリースアナウンス, http://www.cc.u-tokyo.ac.jp/system/ofp/release-20160510.html.
• B?rm, S., Grasedyck, L., Hackbusch, W.: Hierarchical matrices. Lecture note No. 21 of the Max Planck Institute for Mathematics in the Sciences (2003).
• ppOpen-HPC Open Source Infrastructure for Development and Execution of Large-Scale Scientific Applications on Post-Peta-Scale Supercomputers with Automatic Tuning (AT), http://ppopenhpc.cc.u-tokyo.ac.jp/ppopenhpc/.
• Akihiro Ida and Takeshi Iwashita and Takeshi Mifune and Yasuhito Takahashi: Parallel Hierarchical Matrices with Adaptive Cross Approximation on Symmetric Multiprocessing Clusters, Journal of Information Processing, Vol.22, No.4, pp.642-650 (2014).

タイトルに関連する用語 (4件)： 階層 ,  行列 ,  ベクトル積 ,  最適化