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Performance and Accuracy Optimization Framework for High-Bandwidth Low-Latency Approximate Interconnection Networks

Research Project

Project/Area Number 18K11285
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 60060:Information network-related
Research InstitutionNational Institute of Informatics

Principal Investigator

Hirasawa Shoichi  国立情報学研究所, アーキテクチャ科学研究系, 特任助教 (30436737)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
KeywordsApproximateネットワーク / 自動チューニング手法 / 性能揺らぎ / 浮動小数点数 / 計算精度 / 自動チュ ーニング手法
Outline of Final Research Achievements

To resolve the next generation interconnection networks latency problem, our prior work has presented error-prone high-bandwidth low-latency networks that do not use the FEC operation.
In this study, we apply performance and accuracy optimization tuning method for approximate interconnection networks; it automatically executes applications multiple times to identify whether each communication should be approximate or accurate data transfer.
Application performance evaluation shows that it achieves a 43% average execution performance improvement for parallel applications.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

ノイズ耐性の低い多値変調を用いることで広帯域を実現し,かつ,ビット化けを訂正せずに放置することで低遅延を達成するApproximateネットワークは極めて高性能であるが、アプリケーション開発者が長大な時間をかけて最適パラメータ値を手動で探索しており,一般利用の障壁が高い。
そこで本研究でApproximateネットワークにおいて高速に実行できる適切なパラメータ値を自動的に発見する自動チューニング基盤を開発することにより、ネットワークを含めたApproximate Computingを一般ユーザが利用できるように開放することができた。

Report

(7 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report
  • Research Products

    (4 results)

All 2024 2021 2020 2018

All Presentation (4 results)

  • [Presentation] 並列アプリケーションにおける実行性能向上のための通信精度自動チューニング2024

    • Author(s)
      平澤将一, 鯉渕道紘
    • Organizer
      信学技報, vol. 123, no. 450, CPSY2023-38, pp. 1-6, 2024年3月.
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] Approximateネットワークの性能揺らぎに対応する動的最適化2021

    • Author(s)
      平澤将一, 鯉渕道紘
    • Organizer
      組込み技術とネットワークに関するワークショップ ETNET2021
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] Approximateネットワークに対する動的最適化基盤2020

    • Author(s)
      平澤将一、鯉渕道紘
    • Organizer
      組込み技術とネットワークに関するワークショップ ETNET2020
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] Approximateネットワークに対する高速性と計算精度の最適化基盤2018

    • Author(s)
      平澤将一, 鯉渕道紘
    • Organizer
      情報処理学会 研究報告システムソフトウェアとオペレーティング・システム(OS)
    • Related Report
      2018 Research-status Report

URL: 

Published: 2018-04-23   Modified: 2025-01-30  

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