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ノードローカルな不揮発性メモリを考慮した大規模動的グラフ向けグラフストア基盤

Research Project

Project/Area Number 16J00317
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field High performance computing
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

岩渕 圭太  東京工業大学, 学術国際情報センター, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2016-04-22 – 2018-03-31
Project Status Discontinued (Fiscal Year 2017)
Budget Amount *help
¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2016: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywords高性能計算 / グラフ / ビッグデータ / 不揮発性メモリ
Outline of Annual Research Achievements

今年度は不揮発性メモリの活用方法について取り組んだ。具体的には、ユーザーアプリケーションレベルのページキャッシュ機構の設計を行った。
本課題では、メインメモリの容量を拡張するために不揮発性メモリをDRAMの延長として活用することで、スーパーコンピュータなどの大規模システムの消費電力やコストを抑えることを狙っている。
これまで不揮発性メモリ上にあるデータをメインメモリ(DRAM)上で操作するために既存のカーネルに実装されているメモリマップドファイル機構を使用してきた。この手法はストレージ上にあるファイルデータを操作する方法として広く一般的に使用されているが、グラフ処理などの大量のランダムなメモリアクセスが発生するイレギュラーアプリケーションでは既存のページキャッシュ機構を使用した場合、I/O性能に対して大幅なオーバヘッドが課される問題がある。
そこで、この課題に対して、ユーザーアプリケーションレベルでのページキャッシュ機構の設計に取り組んだ。具体的には、ユーザーレベルにて確保したメモリスペース内でページキャッシュの管理とストレージデバイスとのI/O処理を行うことで、アプリケーションのメモリアクセスパターンに根付いたページの入れ替え処理を可能にし、ページの入れ替え処理にかかるオーバーヘッドを最小限に留めることを狙っている。今年度は年度内での辞退のため、現状ではこのライブラリの設計は初期段階であるが、今後もこの課題の研究を行うことで、大規模グラフ処理以外にも様々な大規模イレギュラーアプリケーションへの適応が可能なライブラリとなることが期待される。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • Research Products

    (4 results)

All 2017 2016

All Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results)

  • [Presentation] Large-scale Dynamic Graph Processing on HPC Systems2017

    • Author(s)
      Keita Iwabuchi, Roger Pearce, Maya Gokhale, Satoshi Matsuoka
    • Organizer
      SIAM Conference on Computational Science and Engineering
    • Place of Presentation
      Atlanta (USA)
    • Year and Date
      2017-02-27
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Performance evaluation of scale-free graph algorithms in low latency Non-Volatile Memory2017

    • Author(s)
      Manu Shantharam, Keita Iwabuchi, Pietro Cicotti, Laura Carrington, Maya Gokhale, Roger Pearce
    • Organizer
      International Parallel and Distributed Processing Symposium Workshops (HPBDC 2017)
    • Place of Presentation
      Orlando (USA)
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Graph Colouring as a Challenge Problem for Dynamic Graph Processing on Distributed Systems2016

    • Author(s)
      Scott Sallinen, Keita Iwabuchi, Roger Pearce, Maya Gokhale, Matei Ripeanu
    • Organizer
      International Conference for High Performance Computing, Networking, Storage and Analysis
    • Place of Presentation
      Salt Lake City (USA)
    • Year and Date
      2016-11-13
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Towards a Distributed Large-Scale Dynamic Graph Data Store2016

    • Author(s)
      Keita Iwabuchi, Roger Pearce, Brian Van Essen, Maya Gokhale, Satoshi Matsuoka
    • Organizer
      International Parallel and Distributed Processing Symposium Workshops (GABB 2016)
    • Place of Presentation
      Chicago (USA)
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2016-05-17   Modified: 2024-03-26  

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