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GPGPU Programming Framework based on a Shared Memory Model and Scheduling Optimization

Research Project

Project/Area Number 24500060
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Computer system/Network
Research InstitutionMie University

Principal Investigator

OHNO Kazuhiko  三重大学, 工学(系)研究科(研究院), 講師 (20303703)

Project Period (FY) 2012-04-01 – 2015-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
Fiscal Year 2014: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Fiscal Year 2013: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2012: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Keywords高性能計算 / GPGPU / CUDA / 並列プログラミング言語 / 言語処理系 / プログラミングモデル / 自動最適化 / ハイパフォーマンスコンピューティング / コンパイラ / 静的解析
Outline of Final Research Achievements

Although Graphics Processing Units (GPU) is regarded as a promising platform for high performance computing, the productivity and reusability of the current programming framework CUDA are not sufficient. Therefore, we are developing an improved framework named MESI-CUDA. MESI-CUDA provides easier framework hiding low-level architecture, while high performance is achieved by the automatic optimization. As the research results, we introduced logical thread mapping and supported dynamic data structures. To improve the execution performance, we also developed memory access optimization schemes such as utilizing the shared memories and logical-to-physical thread mapping.

Report

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

    (16 results)

All 2015 2014 2013 2012

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (13 results)

  • [Journal Article] Automatic Optimization of Thread Mapping for a GPGPU Programming Framework2015

    • Author(s)
      Kazuhiko Ohno, Tomoharu Kamiya, Takanori Maruyama, Masaki Matsumoto
    • Journal Title

      International Journal of Networking and Computing

      Volume: Vol.5, No.2 Pages: 1-19

    • NAID

      130005091735

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] A GPGPU Programming Framework based on a Shared-Memory Model2013

    • Author(s)
      Kazuhiko Ohno, Dai Michiura, Masaki Matsumoto, Takahiro Sasaki, Toshio Kondo
    • Journal Title

      Parallel and Distributed Computing and Networks

      Volume: 3 Issue: 3 Pages: 1-14

    • DOI

      10.2316/journal.211.2013.3.211-1053

    • Related Report
      2013 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A GPGPU Programming Framework Based on a Shared-memory Model2013

    • Author(s)
      Kazuhiko Ohno, Dai Michiura, Masaki Matsumoto, Takahiro Sasaki, Toshio Kondo
    • Journal Title

      Parallel and Distributed Computing and Networks

      Volume: 3 Pages: 1-12

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      2012 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] GPGPU処理系におけるカーネル関数内のコード変換によるスレッドマッピング機構の改良2015

    • Author(s)
      神谷 智晴, 丸山 剛寛, 大野 和彦
    • Organizer
      第17回プログラミングおよびプログラミング言語ワークショップ PPL2015
    • Place of Presentation
      松山市道後温泉道後プリンスホテル
    • Year and Date
      2015-03-04 – 2015-03-06
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] GPGPUフレームワークMESI-CUDAにおける自動最適化のための配列インデックスの静的解析手法2015

    • Author(s)
      丸山 剛寛, 神谷 智晴, 大野 和彦
    • Organizer
      第17回プログラミングおよびプログラミング言語ワークショップ PPL2015
    • Place of Presentation
      松山市道後温泉道後プリンスホテル
    • Year and Date
      2015-03-04 – 2015-03-06
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Automatic Optimization of Thread Mapping for a GPGPU Programming Framework2014

    • Author(s)
      Kazuhiko Ohno, Tomoharu Kamiya, Takanori Maruyama, Masaki Matsumoto
    • Organizer
      2014 Second International Symposium on Computing and Networking (CANDAR 2014)
    • Place of Presentation
      静岡県コンベンションアーツセンター・グランシップ
    • Year and Date
      2014-12-10 – 2014-12-12
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      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] MESI-CUDAにおけるマルチGPUへのスレッドマッピング機構のための予備評価2014

    • Author(s)
      田中 宏明, 丸山 剛寛,神谷 智晴,大野 和彦
    • Organizer
      平成26年度電気関係学会東海支部連合大会
    • Place of Presentation
      中京大学
    • Year and Date
      2014-09-08 – 2014-09-09
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      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] GPU処理系における自動スレッドマッピング手法の提案2014

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      神谷 智晴,丸山 剛寛,大野 和彦
    • Organizer
      平成26年度電気関係学会東海支部連合大会
    • Place of Presentation
      中京大学
    • Year and Date
      2014-09-08 – 2014-09-09
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      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] GPGPUフレームワークMESI-CUDAにおけるマルチスレッド対応のスケジューリング機構の提案2014

    • Author(s)
      丸山 剛寛,田中 宏明, 神谷 智晴,大野 和彦
    • Organizer
      平成26年度電気関係学会東海支部連合大会
    • Place of Presentation
      中京大学
    • Year and Date
      2014-09-08 – 2014-09-09
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      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] GPGPUフレームワークMESI-CUDAにおけるマルチGPUへのスレッドマッピング機構2014

    • Author(s)
      丸山 剛寛,田中 宏明, 水谷 洋輔,神谷 智晴,大野 和彦
    • Organizer
      2014年並列/分散/協調処理に関する『新潟』サマー・ワークショップ(SWoPP新潟2014)
    • Place of Presentation
      新潟コンベンションセンター朱鷺メッセ
    • Year and Date
      2014-07-28 – 2014-07-30
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      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Compiler-Level Explicit Cache for a GPGPU Programming Framework2014

    • Author(s)
      Tomoharu Kamiya, Takanori Maruyama, Kazuhiko Ohno
    • Organizer
      2014 International Conference on Parallel and Distributed Processing Techniques and Applications (PDPTA'14)
    • Place of Presentation
      Las Vegas, USA
    • Year and Date
      2014-07-21 – 2014-07-24
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      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] シェアードメモリを利用したGPGPU処理系の自動最適化機構2013

    • Author(s)
      丸山 剛寛,神谷 智晴,松本 真樹,大野 和彦
    • Organizer
      先進的計算基盤システムシンポジウムSACSIS2013
    • Place of Presentation
      仙台国際センター
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      2013 Research-status Report 2012 Research-status Report
  • [Presentation] GPGPUのシェアードメモリを利用する自動最適化機構2013

    • Author(s)
      神谷 智晴,丸山 剛寛,松本 真樹,大野 和彦
    • 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 SWoPP2013
    • Place of Presentation
      北九州国際会議場
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      2013 Research-status Report
  • [Presentation] GPGPU処理系の自動最適化手法におけるシェアードメモリへのデータ転送方法の改良2013

    • Author(s)
      神谷 智晴,丸山 剛寛,大野 和彦
    • Organizer
      情報処理学会ハイパフォーマンス研究発表会
    • Place of Presentation
      石川県名倉温泉
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      2013 Research-status Report
  • [Presentation] Supporting Dynamic Data Structures in a Shared-memory Based GPGPU Programming Framework2012

    • Author(s)
      Kazuhiko Ohno, Masaki Matsumoto, Tomoharu Kamiya, Takanori Maruyama
    • Organizer
      IASTED International Conference Parallel and Distributed Computing and Systems(PDCS 2012)
    • Place of Presentation
      Las Vegas, USA
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      2012 Research-status Report
  • [Presentation] GPGPUにおけるデータ転送を自動化するMESI-CUDAの提案2012

    • Author(s)
      道浦 悌, 大野 和彦, 松本 真樹, 佐々木 敬泰, 近藤 利夫
    • Organizer
      先進的計算基盤システムシンポジウムSACSIS2012
    • Place of Presentation
      神戸国際会議場
    • Related Report
      2012 Research-status Report

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Published: 2013-05-31   Modified: 2019-07-29  

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