Item type |
Symposium(1) |
公開日 |
2016-05-30 |
タイトル |
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タイトル |
密結合並列演算加速機構TCAによるGPU対応GASNetの実装と評価 |
タイトル |
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言語 |
en |
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タイトル |
Implementation and Evaluation of GPU-aware GASNet by Tightly Coupled Accelerators |
言語 |
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言語 |
jpn |
キーワード |
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主題Scheme |
Other |
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主題 |
通信 |
資源タイプ |
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資源タイプ識別子 |
http://purl.org/coar/resource_type/c_5794 |
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資源タイプ |
conference paper |
著者所属 |
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筑波大学大学院システム情報工学研究科 |
著者所属 |
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筑波大学大学院システム情報工学研究科/現在,筑波大学計算科学研究センター |
著者所属 |
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東京大学情報基盤センター |
著者所属 |
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筑波大学計算科学研究センター/現在,日本原子力研究開発機構 |
著者所属 |
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筑波大学計算科学研究センター/筑波大学大学院システム情報工学研究科 |
著者所属 |
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Lawrence Berkeley National Laboratory |
著者所属(英) |
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en |
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Graduate School of System and Information Engineering, University of Tsukuba |
著者所属(英) |
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en |
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Graduate School of System and Information Engineering, University of Tsukuba / Presently with Center for Computational Sciences, University of Tsukuba |
著者所属(英) |
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en |
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Information Technology Center, The University of Tokyo |
著者所属(英) |
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en |
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Center for Computational Sciences, University of Tsukuba / Presently with Japan Atomic Energy Agency |
著者所属(英) |
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en |
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Center for Computational Sciences, University of Tsukuba / Graduate School of System and Information Engineering, University of Tsukuba |
著者所属(英) |
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en |
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Lawrence Berkeley National Laboratory |
著者名 |
佐藤, 賢太
藤田, 典久
塙, 敏博
松本, 和也
朴, 泰祐
Khaled, Ibrahim
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著者名(英) |
Kenta, Sato
Norihisa, Fujita
Toshihiro, Hanawa
Kazuya, Matsumoto
Taisuke, Boku
Khaled, Ibrahim
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論文抄録 |
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内容記述タイプ |
Other |
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内容記述 |
近年,GPU のような演算加速装置を用いたクラスタが HPC 分野で多く用いられるようになってきている.筑波大学計算科学研究センターでは,ノードを跨ぐ演算加速装置間での直接通信を実現するために,密結合並列演算加速機構 TCA(Tightly Coupled Accelerators) を提唱している.この TCA の実装として PEACH2(PCI Express Adaptive Communication Hub version 2) が開発されており,ノードを跨ぐ GPU 間での直接通信を行うことができる.しかしながら,TCA/PEACH2 を利用するためには独自の API を用いる必要があり,プログラミングコストが高く,既存のアプリケーションの移植も容易ではないという問題がある.本研究では,PGAS 言語を対象とした通信ライブラリである GASNet に注目し,これを GPU を対象とした PEACH2 に実装する.これによって,GASNet を介して各種のソフトウェアとの互換性が生じ,TCA/PEACH2 が広く利用できるようになると考えられる.既存の GASNet では GPU メモリを対象とした通信しか想定されておらず,GPU を対象とした拡張は現在開発段階にあり,本論文では現在進行中の GASNet の GPU 対応の拡張についても触れる.TCA/PEACH2 による GASNet のプロトタイプ実装において,ノードを跨ぐ GPU 間の通信性能は TCA/PEACH2 を直接使用した場合の性能と比較して,最小レイテンシの増大は 15%程度に抑えられ,ソフトウェア支援によって最大バンド幅は 1.2 倍の性能向上を達成した. |
論文抄録(英) |
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内容記述タイプ |
Other |
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内容記述 |
Recently, PC clusters equipped with GPU as accelerators are widely spread and operated. We have been proposing Tightly Coupled Accelerators (TCA) architecture to realize inter-node direct communication among GPUs, and we developed PCI Express Adaptive Communication Hub version 2 (PEACH2) as a prototype of TCA implementation. However, currently non-standard unique API is required to use TCA/PEACH2, so that the programming cost is expensive and porting of existing applications is not easy. On the other hand, GASNet library developed by Lawrence Berkeley National Laboratory provides low-level communication layer for Partitioned Global Address Space (PGAS) languages such as Unified Parallel C (UPC), Co-Array-Fortran and XcalableMP (XMP), and so on. GASNet assumes only CPU memory as communication target, and extension for GPU-aware GASNet is work in progress now. Beside of GPU-aware GASNet development on commodity network such as InfiniBand, we implement it on TCA/PEACH2 to provide general programming and system software porting on this hardware in this paper. We also mention currently planned features of GPU-aware GASNet. In the case of inter-node GPU communication using GASNet prototype implementation by TCA/PEACH2, the minimum latency is increased only 15 % from the case with native API, and the maximum bandwidth is increased by 1.2 times of native API thanks to software support. |
書誌情報 |
ハイパフォーマンスコンピューティングと計算科学シンポジウム論文集
巻 2016,
p. 68-76,
発行日 2016-05-30
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出版者 |
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言語 |
ja |
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出版者 |
情報処理学会 |