| Project/Area Number |
20K19781
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 60060:Information network-related
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
Nakamura Ryo 東京大学, 情報基盤センター, 准教授 (90804782)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2022: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2021: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
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| Keywords | P2P DMA / Pcieデバイス / 高速パケット転送 / ネットワークI/O / PCIeデバイス / オペレーティングシステム / Linux / DMA |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では、汎用オペーレーティングシステム(OS)におけるPeer-to-Peer Direct Memory Access (P2P DMA)を用いた高速なネットワークI/Oを研究開発する。現在のOSにおけるCPUと周辺デバイスのデータのやり取りは、CPUを中心としたアーキテクチャである。しかしEthernetをはじめデバイスは日々高速化しており、CPUからこれら広帯域なデバイスを使い切ることが難しくなりつつある。そこで本研究では、P2P DMAと呼ばれるデバイス同士が直接データをやりとりする通信モデルを用いて、CPUに依存しない、デバイス主導の新しい高速ネットワークI/Oを提案する。
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| Outline of Final Research Achievements |
In this research, we have studied high-speed network I/O based on Peer-to-Peer Direct Memory Access (P2P DMA), which allows devices connected to a machine to exchange data directly without the CPU. During the research, we implemented a measurement tool for P2P DMA that clarified the advantages of using P2P DMA, and developed a new high-speed software router that leverages P2P DMA between Network Interface Cards.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究は、コンピュータに搭載された複数のデバイスが連携する環境を想定し、デバイス間で直接データをやりとりするP2P DMAについて、その利点と応用についての研究を行なった。研究の結果、P2P DMAの有用なケースを明らかにし、応用事例としてCPUを利用するよりもさらに高速なソフトウェアルータの実現に至った。本成果は、計算での利用は当たり前となったGPUやアクセラレータをはじめとする周辺デバイスをより効率的に、幅広い用途へと利用していくための一助となるものである。
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