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J-GLOBAL ID：201902234739564098   整理番号：19A0350966

異デバイス間でのPCIe通信を実現するOpenCL対応FPGAモジュールの提案と検証

著者 (7件)： 小林諒平 (筑波大 計算科学研究セ) ,  小林諒平 (筑波大) ,  藤田典久 (筑波大 計算科学研究セ) ,  山口佳樹 (筑波大) ,  山口佳樹 (筑波大 計算科学研究セ) ,  朴泰祐 (筑波大 計算科学研究セ) ,  朴泰祐 (筑波大)
資料名： 電子情報通信学会技術研究報告  (IEICE Technical Report (Institute of Electronics, Information and Communication Engineers))
巻： 118  号： 430(VLD2018 72-92)  ページ： 107-112  発行年： 2019年01月23日 
JST資料番号： S0532B  ISSN： 0913-5685  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： 我々は,高い演算性能とメモリバンド幅を有するGPU(Graphics Processing Unit)に演算通信性能に優れているFPGA(Field Programmable Gate Array)を連携させ,双方を相補的に利用するGPU-FPGA複合システムに関する研究を進めている。GPU,FPGAといった異なるハードウェアを搭載するシステム上では,各デバイスで実行される演算をどのようにプログラミングし,全デバイスを協調動作させるかが重要な課題となる。そこで本稿では,OpenCLコードから制御可能なデバイス間データ転送について提案する。GPUデバイスメモリのPCIeアドレスマッピング結果をベースに作成されたディスクリプタをFPGAに送信し,FPGA内のPCIe DMAコントローラに書き込むことによって,GPUデバイスのグローバルメモリとFPGAデバイスの外部メモリ間でCPUを介さずにデータ転送を実現する。通信レイテンシと通信バンド幅の観点から提案手法を評価した結果,従来手法と比較して,通信レイテンシの面では最大33.3倍の性能差,通信バンド幅の面では最大2.0倍の性能差が確認された。(著者抄録)

シソーラス用語： 入出力インタフェイス ,  *フレームワーク【ソフトウェア開発】 ,  並列処理 ,  *FPGA ,  マイクロプロセッサ ,  専用プロセッサ ,  動作 ,  協調制御 ,  *データ転送 ,  通信特性
準シソーラス用語： *DMA ,  GPU【プロセッサ】 ,  PCI Express ,  *OpenCL ,  協調動作

分類 (1件)： 計算機システム開発  (JD02010R)

引用文献 (5件)：

• T. Hanawa, Y. Kodama, T. Boku, and M. Sato. Interconnection network for tightly coupled accelerators architecture. In 2013 IEEE 21st Annual Symposium on High-Performance Interconnects, pp.79-82, Aug 2013.
• T. Kuhara, C. Tsuruta, T. Hanawa, and H. Amano. Reduction calculator in an fpga based switching hub for high performance clusters. In 2015 25th International Conference on Field Programmable Logic and Applications (FPL), pp.1-4, Sept 2015.
• Chiharu Tsuruta, Yohei Miki, Takuya Kuhara, Hideharu Amano, and Masayuki Umemura. Off-loading let generation to peach2: A switching hub for high performance gpu clusters. SIGARCH Comput. Archit. News, Vol.43, No.4, pp.3-8, April 2016.
• Intel FPGA SDK for OpenCL. https://www.altera.com/products/design-software/embedded-software-developers/opencl/overview.html.
• Ryohei Kobayashi, Yuma Oobata, Norihisa Fujita, Yoshiki Yamaguchi, and Taisuke Boku. Opencl-ready high speed fpga network for reconfigurable high performance computing. In Proceedings of the International Conference on High Performance Computing in Asia-Pacific Region, HPC Asia 2018, pp.192-201, New York, NY, USA, 2018. ACM.

タイトルに関連する用語 (6件)： PCIe ,  OpenCL ,  FPGA ,  モジュール ,  提案 ,  検証