OpenACCによる宇宙物理シミュレーションのGPU＋FPGA協調計算の実装

• Item type: SIG Technical Reports(1)
• 公開日: 2022-03-10
• タイトル: OpenACCによる宇宙物理シミュレーションのGPU＋FPGA協調計算の実装
• 言語: jpn
• キーワード / 主題Scheme: Other
• キーワード / 主題: アクセラレータ
• 資源タイプ / 資源タイプ識別子: http://purl.org/coar/resource_type/c_18gh
• 資源タイプ: technical report
• 著者所属: 筑波大学理工情報生命学術院システム情報工学研究群情報理工学位プログラム／理化学研究所計算科学研究センター
• 著者所属: 筑波大学計算科学研究センター／筑波大学理工情報生命学術院システム情報工学研究群情報理工学位プログラム
• 著者所属: 筑波大学計算科学研究センター／筑波大学理工情報生命学術院システム情報工学研究群情報理工学位プログラム
• 著者所属: 筑波大学計算科学研究センター／筑波大学理工情報生命学術院システム情報工学研究群情報理工学位プログラム
• 著者所属: Oak Ridge National Laboratory
• 著者所属: Oak Ridge National Laboratory
• 著者所属: 理化学研究所計算科学研究センター
• 著者所属: 理化学研究所計算科学研究センター
• 著者所属: 理化学研究所計算科学研究センター
• 著者所属: 理化学研究所計算科学研究センター／筑波大学理工情報生命学術院システム情報工学研究群情報理工学位プログラム
• 著者名: 綱島, 隆太; 小林, 諒平; 藤田, 典久; 朴, 泰祐; Lee, Seyong; Vetter, Jeffrey S.; 村井, 均; 中尾, 昌広; 辻, 美和子; 佐藤, 三久
• 論文抄録 / 内容記述タイプ: Other
• 論文抄録 / 内容記述: 近年 HPC 分野では，アクセラレータとして GPU や FPGA が注目されている．特に FPGA は GPU の苦手な処理でも性能を発揮することが期待されており，我々は両者を統合した次世代スーパーコンピュータの研究を行っている．しかし，GPU と FPGA を組み合わせたプログラミングでは，標準的な手法や言語が存在していない．HPC における GPU のシェアは現状では NVIDIA 社によるものが支配的であるため，主に GPU の処理は CUDA で記述されている．一方で，FPGA では高位合成技術により，ハードウェア記述言語に代わって，OpenCL の使用が可能になっている．これら二つを組み合わせてプログラミングを行うことはアプリケーションプログラマーにとって多大な負担となる．また，OpenCL では GPU のプログラミングも行うことができるが，既存のアプリケーションの多くはすでに CUDA で書かれているか，CPU 版しか存在しないため，OpenCL に書き直すには相当の負担が掛かる．仮にコードを別の言語で書き直すのであれば，より汎用性や抽象度の高い記述を行うことが理想である．そこで，我々はCAMP（Cooperative Acceleration by Multi-device Programming）というコンセプトの下，ディレクティブ形式の API である OpenACC を用いて両アクセラレータのプログラミングを統一的に行う環境である MHOAT（Multi-Hybrid OpenACC Translator）を開発している．本稿では，宇宙物理分野の実アプリケーションである ARGOT コードを対象に，MHOAT による GPU と FPGA の混合演算加速の実装について述べる．
• 書誌レコードID / 収録物識別子タイプ: NCID
• 書誌レコードID / 収録物識別子: AN10463942
• 書誌情報: 研究報告ハイパフォーマンスコンピューティング（HPC）; 巻 2022-HPC-183, 号 11, p. 1-9, 発行日 2022-03-10
• ISSN / 収録物識別子タイプ: ISSN
• ISSN / 収録物識別子: 2188-8841
• Notice: SIG Technical Reports are nonrefereed and hence may later appear in any journals, conferences, symposia, etc.
• 出版者 / 言語: ja
• 出版者: 情報処理学会