2004 Fiscal Year Annual Research Report
OpenMPによる次世代高性能クラスタ計算機向け高度並列プログラミング環境の研究
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14208026
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
佐藤 三久 筑波大学, 大学院・システム情報工学研究科, 教授 (60333481)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
石川 裕 東京大学, 大学院・情報理工学系研究科, 助教授 (70345122)
松岡 聡 東京工業大学, 学術国際情報センタ, 教授 (20221583)
本多 弘樹 電気通信大学, 大学院・情報システム学研究科, 助教授 (20199574)
朴 泰祐 筑波大学, 大学院・システム情報工学研究科, 教授 (90209346)
高橋 大介 筑波大学, 大学院・システム情報工学研究科, 講師 (00292714)
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| Keywords | OpenMP / クラスタ技術 / 並列処理 / 並列プログラミング環境 / 並列プログラミング言語 / ハイパフォーマンスコンピューティング / 64ビット次世代プロセッサ |
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| Research Abstract |
64ビット化される次世代の高性能クラスタにおいて、OpenMPによる並列プログラミングを可能とするプログラミング環境およびソフトウエア分散共有メモリ実行時支援システム技術について研究する。当該年度の成果は以下のとおりである。
1.64ビットプロセッサクラスタを含む様々なクラスタに対して移植性、可搬性を向上させるために、MPIを通信レイヤに用いるソフトウエア分散共有メモリシステムを設計開発し、評価を行った。
2.実行時にアクセスパターン解析し、メモリバリア同期時に通信を行なうFDSMソフトウェア分散共有メモリシステムを改良し、IA64アーキテクチャのハードウエア機構を利用した効率的なアクセスパターンの解析機構を実装評価した。また、IA64固有の機能を用いない手法も開発した
3.OpenMPを用いた並列化プログラムの作成を支援するツールである,iPat/OMPについての機能強化を行った。プログラム中から並列性阻害要因を発見してユーザに提示することや、プログラム中から並列性がある部分を抽出してその部分に適切なOpenMPディレクティブをユーザに提示することが可能となった。
4.ヘテロクラスタ向けソフトウエア分散共有メモリOpenMPシステムについては、動的負荷分散およびページマイグレーションについて総合的に評価をおこない、ループ再分割によってデータのローカリティが低下し性能低下が見られてしまうようなケースでもページマイグレーションによって性能改善することを確認した。
5.チップマルチプロセッサにおける並列プログラミングの方法としてOpenMPを用いることを提案し、実際にOpenMPを実装、性能評価を行った。新たなOpenMPの側面として、ランタイムのスレッドのスケジューリングにおいて、CPUの動作を制御することによる低消費電力化について提案した。
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