GPU・FPGA複合型演算加速クラスタを用いた宇宙輻射輸送コードARGOTの多ノード並列化

• Item type: SIG Technical Reports(1)
• 公開日: 2022-07-20
• タイトル: GPU・FPGA複合型演算加速クラスタを用いた宇宙輻射輸送コードARGOTの多ノード並列化
• 言語: jpn
• キーワード / 主題Scheme: Other
• キーワード / 主題: FPGA・GPU
• 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: 筑波大学計算科学研究センター／筑波大学システム情報工学研究群
• 著者所属: 筑波大学計算科学研究センター
• 著者所属: 筑波大学システム情報工学研究群／筑波大学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／筑波大学システム情報工学研究群
• 著者所属: 筑波大学計算科学研究センター／筑波大学数理物質科学研究群
• 著者所属: 筑波大学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／筑波大学数理物質科学研究群
• 著者名: 小林, 諒平; 藤田, 典久; 山口, 佳樹; 朴, 泰祐; 吉川, 耕司; 安部, 牧人; 梅村, 雅之
• 論文抄録 / 内容記述タイプ: Other
• 論文抄録 / 内容記述: 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 複合演算加速が必要とされる理由は，複数の物理モデルや複数の同時発生する物理現象を含むシミュレーションであるマルチフィジックスアプリケーションに有効だと睨んでいるためである．マルチフィジックスでは，シミュレーション内に様々な特性の演算が出現するので，GPU だけでは演算加速が困難な場合がある．したがって，GPU だけでは対応しきれない特性の演算の加速に FPGA を利用することで，アプリケーション全体の性能向上を狙う．我々はこれまで宇宙輻射輸送シミュレーションコード ARGOT にそのコンセプトを適用し，その結果得られる性能向上を評価することによって，両デバイスを併用する有用性を定量的に示してきた．しかし，これまで実現してきた GPU-FPGA 連携の演算加速は，GPU と FPGA の両デバイスが搭載された単一ノードのみの利用を前提としていた．本研究では，単一ノードの利用を前提とした GPU・FPGA 連携 ARGOT コードを，MPI および FPGA 間通信技術である CIRCUS（Communication Integrated Reconfigurable CompUting System）を用いて複数ノードで動作するように拡張し，その実装方法について報告する．
• 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-185, 号 1, p. 1-6, 発行日 2022-07-20
• 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