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J-GLOBAL ID：201902290378748718   整理番号：19A0491535

CPU/GPU異種クラスタのための格子Boltzmann法の全体的スケーラブル実装アプローチ【JST・京大機械翻訳】

A Holistic Scalable Implementation Approach of the Lattice Boltzmann Method for CPU/GPU Heterogeneous Clusters

著者 (5件)： Riesinger Christoph (Department of Informatics, Technical University of Munich, 85748 Garching, Germany) ,  Bakhtiari Arash (Department of Informatics, Technical University of Munich, 85748 Garching, Germany) ,  Schreiber Martin (Department of Computer Science/Mathematics, University of Exeter, Exeter EX4 4QF, UK) ,  Neumann Philipp (Scientific Computing, University of Hamburg, 20146 Hamburg, Germany) ,  Bungartz Hans-Joachim (Department of Informatics, Technical University of Munich, 85748 Garching, Germany)
資料名： Computation (Web)  (Computation (Web))
巻： 5  号： 4  ページ： 48  発行年： 2017年 
JST資料番号： U7164A  ISSN： 2079-3197  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： スイス (CHE)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 異種クラスタは,例えばCPUやGPUのような異なるタイプの計算機から組み立てられたスーパーコンピュータの広く利用されているクラスであり,膨大な計算可能性を提供する。最大性能を利用するスケーラブルな方法におけるプログラミングは,異なる計算装置に対する最適化,並列性の多重レベル,異なるプログラミングモデルの適用,作業分布,および計算との通信の隠蔽などの多くの課題を導入する。流体流に対する格子Boltzmann法を,科学計算応用の代表として利用し,大規模なCPU/GPU不均一クラスタに対する全体的な実装を開発した。著者らは,特定の計算装置に対する最適化から数千のCPUコアと数千のGPUの調整までの範囲の最良の実践と技術のセットをレビューし,組み合わせた。最終的に,著者らは,格子Boltzmann法演算子のためにすべての利用可能な計算資源を使用することによって実現した。このアプローチは,優れたスケーラビリティ挙動を示し,exaFLOPSスケール上の来るべきアーキテクチャの不均一クラスタに対する将来性を証明した。90%以上の並列効率が達成され,24576のCPUコアと2048GPUのCPU/GPU不均一クラスタPiz Daintを利用し,6.8×109以上の格子セルを計算することができた。Copyright 2019 The Author(s) All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 資源割付 ,  多重化 ,  スーパコンピュータ ,  流体流 ,  最適化 ,  計算機械 ,  計算機アーキテクチャ ,  *クラスタ ,  計算可能性
準シソーラス用語： GPUクラスタ ,  計算資源 ,  CPUコア ,  科学計算 ,  プログラミングモデル ,  格子Boltzmann法 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (8件)： GPUクラスタ ,  異種クラスタ ,  ハイブリッド実装 ,  格子Boltzmann法 ,  マルチレベル並列性 ,  ペタスケール ,  資源割当 ,  スケーラビリティ

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 (56件)：

• PEZY Computing. Available online: http://pezy.jp/ (accessed on 16 October 2017). TOP500.org. Top500 List-November 2017. Available online: https://www.top500.org/list/2017/11/ (accessed on 16 October 2017).
• Riesinger, C.; Bakhtiari, A.; Schreiber, M. Available online: https://gitlab.com/christoph.riesinger/lbm/ (accessed on 16 October 2017).
• Wellein, G.; Zeiser, T.; Hager, G.; Donath, S. On the single processor performance of simple lattice Boltzmann kernels. Comput. Fluids 2006, 35, 910-919.
• Tölke, J.; Krafczyk, M. TeraFLOP computing on a desktop PC with GPUs for 3D CFD. Int. J. Comput. Fluid Dyn. 2008, 22, 443-456.
• Bailey, P.; Myre, J.; Walsh, S.D.C.; Lilja, D.J.; Saar, M.O. Accelerating lattice boltzmann fluid flow simulations using graphics processors. In Proceedings of the International Conference on Parallel Processing, Vienna, Austria, 22-25 September 2009; pp. 550-557.

タイトルに関連する用語 (5件)： CPU ,  GPU ,  クラスタ ,  格子Boltzmann法 ,  実装