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並列分散計算環境を安定有効活用する要求駆動型負荷分散

Publicly Offered Research

Project AreaCyber Infrastructure for the Information-explosion Era
Project/Area Number 21013027
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

八杉 昌宏  京都大学, 情報学研究科, 准教授 (30273759)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 平石 拓  京都大学, 学術情報メディアセンター, 助教 (60528222)
Project Period (FY) 2009 – 2010
Project Status Completed (Fiscal Year 2010)
Budget Amount *help
¥5,700,000 (Direct Cost: ¥5,700,000)
Fiscal Year 2010: ¥2,900,000 (Direct Cost: ¥2,900,000)
Fiscal Year 2009: ¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000)
Keywordsハイパフォーマンス・コンピューティング / プログラミング言語 / 計算機システム / アルゴリズム / ソフトウェア開発効率化・安定化 / 負荷分散 / 並列計算 / 広域分散環境
Research Abstract

提案する負荷分散フレームワークTascellについて,1.性能向上の研究,2.信頼性向上の研究,3.アプリケーションを想定した性能向上と信頼性向上の研究を以下の通り実施した.
1.Tascellのワーカ間のメッセージプロトコルや,サーバ・ワーカの実装を見直すことで性能改善を行った.その結果,特に,前年度の試験実装では十分な性能が得られなかった広域分散環境において,5クラスタ(5拠点)計288コアという環境において,N女王問題全解探索を逐次Cプログラム比で202倍高速化させることに成功した.また,128ハードウェアスレッドを備える共有メモリ多コア環境においても十分な性能を得ることができた.
2.一度加わったノードが(例えば停電に備えて)離脱する仕組みは現状整備されていない.特に大規模計算においては,この機能は信頼性のために不可欠なので,機能追加の検討を行った.脱退には,不意の脱退と意図的な脱退が考えられるが,本研究においては意図的な脱退のみを対象とし,脱退を可能とするプロトコルの設計を行った.
3.前年度実施したspanning tree構築アルゴリズムに加えて,重力多体問題におけるBarnes-HutアルゴリズムにTascellを適用し,評価を行った,また,このアプリケーションを分散環境でも効率的に動作さえせるため,ブロードキャストの機能をTascellに取り入れ,試験的に実装した.その結果,共有メモリ環境においては,従来方式で実装したCilkプログラムに対して6.95倍の性能を得ることに成功した,分散環境では十分な性能を得ることができなかったが,ブロードキャスト機能については一定の効果が見られた.今後の課題としてさらなる改善に取り組むべき点を明らかにした.

Report

(2 results)
  • 2010 Annual Research Report
  • 2009 Annual Research Report
  • Research Products

    (25 results)

All 2011 2010 2009 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (19 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] SC言語処理系における変形規則の再利用機構2011

    • Author(s)
      平石拓, 八杉昌宏, 湯淺太一
    • Journal Title

      コンピュータソフトウェア

      Volume: Vo.28, No.1 Pages: 258-271

    • NAID

      130004892164

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  • [Journal Article] L-Closureを用いた真に末尾再帰的なSchemeインタプリタ2010

    • Author(s)
      八杉昌宏, 小島啓史, 小宮常康, 平石拓, 馬谷誠二, 湯淺太一
    • Journal Title

      情報処理学会論文誌 プログラミング

      Volume: Vol.3, No.5 Pages: 1-17

    • NAID

      110007970943

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  • [Journal Article] 動的名前解決による通信先・移動先の柔軟な指定が可能な分散アンビエントシステムの設計2010

    • Author(s)
      馬谷誠二, 八杉昌宏, 湯淺太一
    • Journal Title

      コンピュータソフトウェア

    • NAID

      10026468319

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      2009 Annual Research Report
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  • [Journal Article] Cache-conscious階層的グループ化データ配置法:Cache-oblivious配置法との実験的比較2009

    • Author(s)
      八杉昌宏, 後藤祐輔, 馬谷誠二, 湯淺太一
    • Journal Title

      情報処理学会論文誌 プログラミング 2巻3号

      Pages: 33-47

    • NAID

      110007970908

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  • [Presentation] 動的負荷分散フレームワークTascellの広域分散およびメニーコア環境における評価2011

    • Author(s)
      平石拓, 八杉昌宏, 馬谷誠二
    • Organizer
      先端的計算基盤システムシンポジウムSACSIS 2011
    • Place of Presentation
      東京都秋葉原コンベンションホール(発表決定)
    • Year and Date
      2011-05-25
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  • [Presentation] Frameworks for Multicore Platforms2011

    • Author(s)
      Masahiro Yasugi
    • Organizer
      Workshop on Resource Management of Manycore, GPU, and NVRAM
    • Place of Presentation
      韓国ソウルCOEX(招待講演)
    • Year and Date
      2011-02-09
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  • [Presentation] Dynamic Graph Traversals for Concurrent Rewriting using Work-Stealing Frameworks for Multicore Platforms2010

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      Masahiro Yasugi, Tasuku Hiraishi, Seiji Umatani, Taiichi Yuasa
    • Organizer
      16th International Conference on Parallel and Distributed Systems (ICPADS 2010)
    • Place of Presentation
      中国上海市 衡山賓館
    • Year and Date
      2010-12-10
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  • [Presentation] 高性能, 高信頼性, 高生産性並列計算環境向けプログラミング言語/システム2010

    • Author(s)
      八杉昌宏
    • Organizer
      第2回戦略的高性能計算システム開発に関するワークショップ
    • Place of Presentation
      東京都秋葉原コンベンションホール
    • Year and Date
      2010-11-27
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  • [Presentation] バックトラックに基づく負荷分散フレームワークTascell2010

    • Author(s)
      平石拓
    • Organizer
      京都大学学術情報メディアセンターセミナー「Models and frameworks for programming systems and languages」
    • Place of Presentation
      京都大学(招待講演)
    • Year and Date
      2010-11-17
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  • [Presentation] 安全な計算状態操作機構のこれまでと今後2010

    • Author(s)
      八杉昌宏
    • Organizer
      第2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
    • Year and Date
      2010-11-04
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  • [Presentation] Managing Continuations for Proper Tail Recursion2010

    • Author(s)
      Masahiro Yasugi, Tsuneyasu Komiya, Tasuku Hiraishi, Seiji Umatani
    • Organizer
      2010 International Lisp Conference (ILC 2010)
    • Place of Presentation
      米国ネバダ州リノ市John Ascuaga's Nugget
    • Year and Date
      2010-10-21
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  • [Presentation] Validating Low-Level Instructions for Fixnums using BDDs2010

    • Author(s)
      Shingo Yuasa, Masahiro Yasugi
    • Organizer
      2010 International Lisp Conference (ILC 2010)
    • Place of Presentation
      米国ネバダ州リノ市John Ascuaga's Nugget
    • Year and Date
      2010-10-19
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  • [Presentation] 並列プログラミング言語と実装技術2010

    • Author(s)
      八杉昌宏
    • Organizer
      情報理工実践プログラム特別講演
    • Place of Presentation
      東京大学
    • Year and Date
      2010-09-17
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  • [Presentation] ビットレベル表現をサポートする低水準言語におけるBDDを利用したプログラム検証に向けて2010

    • Author(s)
      八杉昌宏
    • Organizer
      日本ソフトウェア科学会第27回大会
    • Place of Presentation
      津田塾大学
    • Year and Date
      2010-09-13
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      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] バックトラックに基づく負荷分散の高並列環境における評価2010

    • Author(s)
      平石拓, 河野卓矢, 八杉昌宏, 馬谷誠二, 湯淺太一
    • Organizer
      並列/分散/協調処理に関するサマー・ワークショップ(SWoPP2010):第126回ハイパフォーマンスコンピューティング研究発表会
    • Place of Presentation
      石川県金沢市文化ホール
    • Year and Date
      2010-08-04
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] Tascell : a Backtracking-based Load Balancing Framework2010

    • Author(s)
      Tasuku Hiraishi, Masahiro Yasugi, Takuya Kouno, Seiji Umatani, Taiichi Yuasa
    • Organizer
      24th International Conference on Supercomputing (ICS10), poster presentation
    • Place of Presentation
      茨城県つくば市 エポカルつくば
    • Year and Date
      2010-06-02
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      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] バックトラックに基づく負荷分散の広域分散環境における評価2010

    • Author(s)
      河野卓矢, 八杉昌宏, 平石拓, 馬谷誠二, 湯淺太一
    • Organizer
      情報処理学会創立50周年記念(第72回)全国大会
    • Place of Presentation
      東京大学
    • Year and Date
      2010-03-09
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  • [Presentation] 安全で高速な共通計算基盤のための低水準の型付中間言語の検討2010

    • Author(s)
      八杉昌宏
    • Organizer
      第12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(PPL2010)カテゴリ3
    • Place of Presentation
      香川県琴平町
    • Year and Date
      2010-03-03
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      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] 高水準プログラミングによる細部の自由と計算状態操作機構2009

    • Author(s)
      八杉昌宏
    • Organizer
      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(招待講演)
    • Place of Presentation
      東京大学
    • Year and Date
      2009-10-22
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      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] SC言語処理系における変形規則の再利用機構2009

    • Author(s)
      平石拓, 八杉昌宏, 湯淺太一
    • Organizer
      日本ソフトウェア科学会第26回大会
    • Place of Presentation
      島根大学
    • Year and Date
      2009-09-16
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  • [Presentation] バックトラックに基づく負荷分散のT2K並列環境における評価2009

    • Author(s)
      平石拓, 八杉昌宏, 馬谷誠二, 湯淺太一
    • Organizer
      2009年並列/分散/協調処理に関するサマー・ワークショップ(SWoPP2009)
    • Place of Presentation
      宮城県仙台市
    • Year and Date
      2009-08-04
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  • [Presentation] バックトラックに基づく負荷分散2009

    • Author(s)
      平石拓, 八杉昌宏, 馬谷誠二, 湯淺太一
    • Organizer
      先進的計算基盤システムシンポジウム(SACSIS2009)ポスター発表
    • Place of Presentation
      広島県広島市
    • Year and Date
      2009-05-28
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  • [Presentation] 局所性を改善する世代別ごみ集めのSchemeインタプリタにおける実装と評価2009

    • Author(s)
      渡邉真人, 八杉昌宏, 馬谷誠二, 湯淺太一
    • Organizer
      第12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(PPL2010)カテゴリ3
    • Place of Presentation
      香川県琴平町
    • Year and Date
      2009-03-04
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      2009 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://super.para.media.kyoto-u.ac.jp/sc/

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://super.para.media.kyoto-u.ac.jp/~tasuku/sc/

    • Related Report
      2009 Annual Research Report

URL: 

Published: 2009-04-01   Modified: 2018-03-28  

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