文献

J-GLOBAL ID：201902236804025142   整理番号：19A1929126

InfiniBand verbsとDMA転送を用いたFPGAクラスター向けソフトウェアブリッジドデータ転送

著者 (5件)： 宮島敬明 (理研 計算科学研究セ) ,  平尾智也 (フィックスターズ) ,  宮元直也 (フィックスターズ) ,  孫正道 (フィックスターズ) ,  佐野健太郎 (理研 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： 2019  号： HPC-170  ページ： Vol.2019-HPC-170,No.4,1-8 (WEB ONLY)  発行年： 2019年07月17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： 高性能計算の分野ではField Programmable Gate Array(FPGA)を搭載したヘテロジニアスシステムが注目を集めつつある。FPGAボードをCPUに接続したアクセラレータとしてシステムを構築する場合,ネットワーク部を含めると複数の構成が考えられる。FPGAボード上のメモリから別のホストCPU上のメモリへの実効データ転送帯域は,構成を決める上での重要な要素の一つである。最適な構成を決定するためには,ノードを跨いだデータ転送機能の実装と実効データ転送帯域の定量的な評価が必要である。本稿では2つのFPGA搭載ノードを用いて,ノードを跨いだFPGAへのデータ転送手法の提案と評価を行う。2つのノードは100Gbps InfiniBand HCAで接続されている。また,ノード内のFPGAとホストCPUはPCIe Gen3x8で接続されている。提案するデータ転送機能は,我々がソフトウェアブリッジドデータ転送と呼ぶ,Direct Memory Access(DMA)機能とInfiniBand verbsによるノード間データ転送をパイプライン的に組み合わせたものである。評価の結果,別ホストのCPUメモリからFPGAメモリでは6379.1MB/s(81.0%),FPGAメモリから別ホストのCPUメモリでは5696.1MB/s(72.3%),ノードを往復するでは4732.0MB/s(60.1%)となった。これは経路全体のボトルネックであるPCIe Gen3x8の理論ピーク性能に対し,81.0%,72.3%,60.1%である。(著者抄録)

シソーラス用語： データバス ,  高速度 ,  *FPGA ,  *データ転送 ,  数値計算 ,  不均一系 ,  データ処理システム ,  計算機システム開発 ,  周波数帯 ,  パイプライン ,  中央処理装置 ,  記憶装置 ,  アクセラレータ
準シソーラス用語： *DMA ,  *InfiniBand ,  システム構築 ,  高性能計算

分類 (1件)： 計算機システム運用管理  (JD02020C)

引用文献 (12件)：

• ConnectX-5 VPI Adapter Cards User Manual - ConnectX-5 InfiniBand VPI - Mellanox Docs, https://docs.mellanox.com/display/ConnectX5IB.
• Cygnus Supercomputers Center for Computational Sciences, Tsukuba University., https://www.ccs.tsukuba.ac.jp/eng/supercomputers/#Cygnus.
• Intel Programmable Acceleration Card with Arria 10 GX FPGA, https://www.intel.com/content/www/us/en/programmable/products/boards and kits/devkits/altera/acceleration-card-arria-10-gx.html.
• Caulfield, A. M., Chung, E. S., Putnam, A., Angepat, H., Fowers, J., Haselman, M., Heil, S., Humphrey, M., Kaur, P., Kim, J., Lo, D., Massengill, T., Ovtcharov, K., Papamichael, M., Woods, L., Lanka, S., Chiou, D. and Burger, D.: A cloud-scale acceleration architecture, 2016 49th Annual IEEE/ACM International Symposium on Microarchitecture (MICRO), pp. 1-13 (online), DOI: 10.1109/MICRO.2016.7783710 (2016).
• Jacobsen, M. and Kastner, R.: RIFFA 2.0: A reusable integration framework for FPGA accelerators, 2013 23rd International Conference on Field programmable Logic and Applications, pp. 1-8 (online), DOI: 10.1109/FPL.2013.6645504 (2013).

タイトルに関連する用語 (5件)： InfiniBand ,  DMA転送 ,  FPGA ,  クラスター ,  転送