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Exa-scale Adaptation to Sparse Iterative Library with Run-time Auto-tuning Facility

Research Project

Project/Area Number 24300004
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypePartial Multi-year Fund
Section一般
Research Field Software
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

KATAGIRI Takahiro  東京大学, 情報基盤センター, 准教授 (40345434)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) IWASHITA Takeshi  北海道大学, 情報基盤センター, 教授 (30324685)
OHSHIMA Satoshi  東京大学, 情報基盤センター, 助教 (40570081)
KURODA Hisayasu  愛媛大学, 理工学研究科, 准教授 (60323507)
SATO Masahiko  核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 助教 (80455211)
TANAKA Teruo  工学院大学, 情報工学部, 教授 (90622837)
Co-Investigator(Renkei-kenkyūsha) SAKURAI Takao  日立製作所, 研究開発グループ, 研究員 (90634296)
SUDA Reiji  東京大学, 情報理工学系研究科, 教授 (40251392)
IMAMURA Toshiyuki  独立行政法人理化学研究所, 計算科学研究機構, チームリーダー (60361838)
Project Period (FY) 2012-04-01 – 2015-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥17,810,000 (Direct Cost: ¥13,700,000、Indirect Cost: ¥4,110,000)
Fiscal Year 2014: ¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
Fiscal Year 2013: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000)
Fiscal Year 2012: ¥6,110,000 (Direct Cost: ¥4,700,000、Indirect Cost: ¥1,410,000)
Keywords自動チューニング / 実行時最適化 / Xabclib / OpenATLib / 疎行列反復解法 / pXabclib / OpenFOAM / エクサスケールコンピューティング / ハイブリッドMPI / 非均質計算機
Outline of Final Research Achievements

Methods of Auto-tuning (AT) with run-time optimization for sparse iterative library towards to exa-scale environment are developed.
(1) pXabclib, which is an MPI parallelized version of sparse iterative library Xabclib, is developed. The code is open to public. (2) Code of Sparse Matrix-vector Multiplications for GPU is implemented and evaluated with many-core CPU. Effectiveness of AT is verified by adapting Xabclib to OpenFOAM.(3) Method of 3D FDTD for electromagnetic field analysis with high frequency is studied to optimize cache access with time-space tiling without redundant computations.

Report

(4 results)
  • 2014 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2013 Annual Research Report
  • 2012 Annual Research Report
  • Research Products

    (70 results)

All 2015 2014 2013 2012 Other

All Journal Article (30 results) (of which Peer Reviewed: 12 results,  Acknowledgement Compliant: 3 results) Presentation (36 results) (of which Invited: 6 results) Book (1 results) Remarks (3 results)

  • [Journal Article] A Communication Avoiding and Reducing Algorithm for Symmetric Eigenproblem for Very Small Matrices2015

    • Author(s)
      Katagiri Takahiro,Iwata Jun'ichi,Uchida Kazuyuki
    • Journal Title

      情報処理学会研究報告

      Volume: 2015-HPC-148 Pages: 1-17

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      大島聡史, 片桐孝洋, 櫻井隆雄, 中島研吾, 黒田久泰, 直野健, 猪貝光祥
    • Journal Title

      情報処理学会研究報告

      Volume: 2015-HPC-148 Pages: 1-12

    • NAID

      110009877712

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    • NAID

      110009877736

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      Volume: -

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      Volume: - Pages: 253-260

    • DOI

      10.1109/mcsoc.2014.43

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      大島聡史, 松本正晴, 片桐孝洋, 塙敏博, 中島研吾
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      情報処理学会研究報告

      Volume: 2014-HPC-145 Pages: 1-10

    • NAID

      110009808116

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      Volume: 18 Pages: 1332-1341

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      Volume: 2013 Pages: 103-104

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      170000076914

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      110009527311

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      110009536431

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      Volume: 1 Pages: 143-148

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      情報処理学会研究報告

      Volume: 2012-HPC-1 Pages: 1-8

    • NAID

      110009453403

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    • Organizer
      2015 SIAM Conference on Computational Science and Engineering
    • Place of Presentation
      ユタ州ソルトレーク市、米国
    • Year and Date
      2015-03-14
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      Satoshi Ohshima
    • Organizer
      2015 Conference on Advanced Topics and Auto Tuning in High-Performance Scientific Computing
    • Place of Presentation
      台北市、台湾
    • Year and Date
      2015-02-28
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    • Author(s)
      Takahiro Katagiri
    • Organizer
      2015 Conference on Advanced Topics and Auto Tuning in High-Performance Scientific Computing (ATAT2015)
    • Place of Presentation
      台北市、台湾
    • Year and Date
      2015-02-27
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  • [Presentation] Towards Auto-tuning for the Finite Difference Method in Era of 200+ Thread Parallelisms2015

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      Takahiro Katagiri, Satoshi Ohshima and Masaharu Matsumoto
    • Organizer
      Annual Meeting on Advanced Computing System and Infrastructure (ACSI) 2015
    • Place of Presentation
      筑波国際会議場(茨城県つくば市)
    • Year and Date
      2015-01-28
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    • Organizer
      Annual Meeting on Advanced Computing System and Infrastructure (ACSI2015)
    • Place of Presentation
      筑波国際会議場(茨城県つくば市)
    • Year and Date
      2015-01-26
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      2013-03-27
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      片桐 孝洋、尾崎克久、荻田 武史、大石 進一
    • Organizer
      2013年並列/分散/協調処理に関する 『北九州』サマー・ワークショップ(SWoPP北九州2013)
    • Place of Presentation
      北九州国際会議場(北九州市)
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Xeon PhiにおけるSpMVの性能評価2013

    • Author(s)
      大島聡史
    • Organizer
      2013年並列/分散/協調処理に関する 『北九州』サマー・ワークショップ(SWoPP北九州2013)
    • Place of Presentation
      北九州国際会議場(北九州市)
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 部分行列性能を用いた疎行列格納形式選択の自動チューニング2013

    • Author(s)
      須田礼仁、小山雄祐
    • Organizer
      第18回計算工学講演会
    • Place of Presentation
      東京大学生産研究所(東京都)
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 自動チューニング機能付き数値計算ライブラリXabclibの新機能と陰解法MHDコードへの適用の試み2012

    • Author(s)
      片桐孝洋、佐藤雅彦
    • Organizer
      プラズマシミュレータシンポジウム2012
    • Place of Presentation
      核融合科学研究所(岐阜県)
    • Year and Date
      2012-09-11
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 穴あき導体を含むT-Ω有限要素解析における反復収束性の改善2012

    • Author(s)
      美舩健, 上畠哲志, 岩下武史, 松尾哲司
    • Organizer
      電気学会静止器・回転機合同研究会
    • Place of Presentation
      函館市
    • Year and Date
      2012-09-10
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] GPUを用いた疎行列ベクトル積計算の最適化2012

    • Author(s)
      大島聡史
    • Organizer
      日本応用数理学会2012年度年会
    • Place of Presentation
      稚内全日空ホテル(稚内市)
    • Year and Date
      2012-08-31
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Xcryptを用いた3次元FDTD法プログラムの自動チューニング2012

    • Author(s)
      日比野元春, 南武志, 平石拓, 岩下武史, 中島浩
    • Organizer
      日本応用数理学会2012年度年会
    • Place of Presentation
      稚内全日空ホテル(北海道)
    • Year and Date
      2012-08-31
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 自動チューニング基盤ppOpen-ATへの標本点逐次追加型性能パラメータ推定法の適用2012

    • Author(s)
      田中輝雄, 大塚亮, 藤井昭宏, 片桐孝洋
    • Organizer
      日本応用数理学会2012年度年会
    • Place of Presentation
      稚内全日空ホテル(北海道)
    • Year and Date
      2012-08-31
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Xabclib:ソルバ・前処理自動選択機能を備えた疎行列ライブラリ2012

    • Author(s)
      櫻井隆雄, 片桐孝洋, 直野健, 黒田久泰, 中島研吾, 猪貝光祥, 大島聡史, 伊藤祥司
    • Organizer
      日本応用数理学会2012年度年会
    • Place of Presentation
      稚内全日空ホテル(北海道)
    • Year and Date
      2012-08-31
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] An Incremental Parameter Estimation Method Applying d-Spline for Software Automatic Tuning2012

    • Author(s)
      Teruo Tanaka, Ryo Otsuka, Akihiro Fujii, Takahiro Katagiri
    • Organizer
      The 8th East Asia Section of SIAM Conference (EASIAM 2012) at National Taiwan University
    • Place of Presentation
      国立台湾大学(Taipei, Taiwan)
    • Year and Date
      2012-08-27
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 疎行列計算ライブラリ向け前処理・解法自動選択方式の提案2012

    • Author(s)
      櫻井隆雄, 片桐孝洋, 直野健, 黒田久泰, 中島研吾, 猪貝光祥, 大島聡史, 伊藤祥司
    • Organizer
      2012年並列/分散/協調処理に関する『鳥取』サマー・ワークショップ(SWOPP鳥取2012)
    • Place of Presentation
      とりぎん文化会館(鳥取県)
    • Year and Date
      2012-08-01
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 行列格納形式の変換を考慮したGPU向け疎行列ソルバの開発2012

    • Author(s)
      大島聡史, 伊東聰, 片桐孝洋, 中島研吾
    • Organizer
      GTC JAPAN 2012
    • Place of Presentation
      東京ミットタウンホール&カンファレンス(東京都)
    • Year and Date
      2012-07-26
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 連立一次方程式の反復解法ソルバーにおける並列処理と収束精度の問題について

    • Author(s)
      片桐孝洋、黒田久泰
    • Organizer
      第2回CMSI人材育成シンポジウム「大規模計算に伴う数値誤差及び可視化」
    • Place of Presentation
      大阪大学(吹田市)
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      2013 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 実行時自動チューニング機能付き疎行列反復解法ライブラリのエクサスケール化

    • Author(s)
      片桐孝洋
    • Organizer
      第5回 自動チューニング技術の現状と応用に関するシンポジウム
    • Place of Presentation
      東京大学 理学部1号館 小柴ホール(東京都)
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      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] メニーコアアーキテクチャ向けのSpMV最適化と自動チューニング

    • Author(s)
      大島聡史
    • Organizer
      日本応用数理学会 2013年度年会
    • Place of Presentation
      アクロス福岡(福岡市)
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      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Performance Evaluation of SpMV on Current Parallel Processors -- CPU vs GPU vs MIC --

    • Author(s)
      大島聡史
    • Organizer
      HPC in Asia session at ISC'13
    • Place of Presentation
      Congress Center Leipzig, Leipzig, Germany
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      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] IC前処理におけるSIMD演算を考慮したfill-in戦略

    • Author(s)
      武村直和、岩下武史、中島浩
    • Organizer
      今後のHPC(基盤技術と応用)に関するワークショップ
    • Place of Presentation
      長崎市
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  • [Presentation] IC前処理におけるSIMD演算活用のためのブロック化手法

    • Author(s)
      武村直和、岩下武史、伊田明弘、中島浩
    • Organizer
      日本応用数理学会 2013年度年会
    • Place of Presentation
      アクロス福岡(福岡市)
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      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 並列化Strassen法を用いた行列積に対する自動チューニング手法の提案

    • Author(s)
      坂本真貴人、藤井昭宏、小西克己、田中輝雄
    • Organizer
      日本応用数理学会 2013年度年会
    • Place of Presentation
      アクロス福岡(福岡市)
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      2013 Annual Research Report
  • [Book] スパコンプログラミング入門 : 並列処理とMPIの学習2013

    • Author(s)
      片桐孝洋
    • Total Pages
      186
    • Publisher
      東京人学出版会
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  • [Remarks] Xabclibホームページ

    • URL

      http://www.abc-lib.org/Xabclib/

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  • [Remarks] Xabclibホームページ

    • URL

      http://www.abc-lib.org/Xabclib/index-j.html

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      2013 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.abc-lib.org/Xabclib/

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Published: 2012-04-24   Modified: 2019-07-29  

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