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2006 Fiscal Year Final Research Report Summary

Software distributed shared memory systems with performance scalability for supercluster systems

Research Project

Project/Area Number 16300004
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Software
Research InstitutionThe University of Electro-Communications

Principal Investigator

YUBA Toshitsugu  The University of Electro-Communications, Graduate School of Information Systems, Professor, 大学院情報システム学研究科, 教授 (50251723)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) HONDA Hiroki  Tokyo Institute of Technology, Graduate School of Information Systems, Associate Professor, 大学院情報システム学研究科, 助教授 (20199574)
KISE Kenji  Tokyo Institute of Technology, Graduate School of Information Science and Technology, Assistant Professor, 大学院情報理工学研究科, 講師 (50323887)
KATAGIRI Takahiro  Tokyo Institute of Technology, Graduate School of Information Systems, Research Associate, 大学院情報システム学研究科, 助手 (40345434)
TSUKAMOTO Michiharu  Tokyo University of Technology, Faculty of Media Science, Professor, メディア学部, 教授 (90386764)
Project Period (FY) 2004 – 2006
KeywordsSoftware distributed shared memory / Cluster computing / Performance scalability / Parallel processing / Data consistency model / Performance evaluation
Research Abstract

A high-performance software distributed shared memory (DSM) system with performance scalability, named Mocha, was implemented as an experimental prototype aiming at the usefulness of supercluster systems. The current version of Mocha works on a 32 node cluster on the Linux environment. The source program has been opened in public domain via web. A scheme for suppressing communication overhead, which is mainly caused by maintaining data consistency among shared data located at distributed memories, is proposed and slotted in Mocha. The effectiveness is evaluated by using some benchmark programs. A tool for performance debugging of application programs and constructing an efficient software DSM, named S-Cat, was implemented, which has such functions as showing visually communication locus among processors during execution process of an application program. S-Cat was used in efficient implementation of Mocha and performance tuning of application programs on Mocha.
The main research results are as follows:
1.Implementation of a low communication overhead software DSM, named Mocha
2.Comparison study of different software DSMs on the same cluster
3.Proposal of coarse-grain parallel processing on software DSM
4.Construction of a visualization tool for software DSM, named S-Cat
5.Proposal of parallel processing on graphic processor and off-the-shelf processor
Some technical issues toward realization of high-performance software DSMs for supercluster systems are made clear. "Hierarchical paradigm" for controlling multiple clusters was proposed, but its usefulness cannot be verified during this research period.

  • Research Products

    (22 results)

All 2007 2006 2005 2004

All Journal Article (22 results)

  • [Journal Article] ソフトウェアDSM MochaとMPIの並列ベンチマークを用いた性能評価2007

    • Author(s)
      今村昌之, 鈴木祥, 坂口朋也, 大島聡史, 片桐孝洋, 吉瀬謙二, 弓場敏嗣
    • Journal Title

      情報処理学会研究報告 2007-ARC-172

      Pages: 103-108

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] 通信量の密度に着目したS-DSM開発支援ツールS-CATの機能拡張2007

    • Author(s)
      鈴木祥, 坂口朋也, 吉瀬謙二, 片桐孝洋, 弓場敏嗣
    • Journal Title

      第44回分散システム/インターネット運用技術研究発表会論文集、情報処理学会研究報告 2007-DSM-44

      Pages: 35-40

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] 相乗り通信を利用したソフトウェアDSMの通信回数削減手法2006

    • Author(s)
      坂口朋也, 鈴木祥, 今村昌之, 大島聡史, 片桐孝洋, 吉瀬謙二, 弓場敏嗣
    • Journal Title

      情報処理学会研究報告 2006-ARC-169

      Pages: 151-156

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] MPIとの比較によるソフトウェアDSMの性能評価2006

    • Author(s)
      今村昌之, 鈴木祥, 坂口朋也, 大島聡史, 片桐孝洋, 吉瀬謙二, 弓場敏嗣
    • Journal Title

      情報処理学会研究報告 2006-ARC-169

      Pages: 157-162

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] ソフトウェアDSM開発支援ツールを利用したアプリケーションの高速化2006

    • Author(s)
      鈴木祥, 坂口朋也, 吉瀬謙二, 弓場敏嗣
    • Journal Title

      情報処理学会研究報告 2006-ARC-167

      Pages: 181-186

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] CPUとGPUを用いた並列GEMM演算の提案と実装2006

    • Author(s)
      大島聡史, 吉瀬謙二, 片桐孝洋, 弓場敏嗣
    • Journal Title

      先進的計算基盤システムシンポジウムSACSIS2006論文集

      Pages: 41-50

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] CPUとGPUを複数用いた並列数値計算環境の検討2006

    • Author(s)
      大島聡史, 吉瀬謙二, 片桐孝洋, 弓場敏嗣
    • Journal Title

      先進的計算基盤システムシンポジウムSACSIS2006論文集

      Pages: 252-253

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] CPUとGPUを用いたGEMM演算の提案と実装2006

    • Author(s)
      大島聡史, 吉瀬謙二, 片桐孝洋, 弓場敏嗣
    • Journal Title

      情報処理学会論文誌コンピューティングシステム Vol. 47, No. SIG12(ACS15)

      Pages: 317-328

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] Parallel Processing of Matrix Multiplication in a CPU and GPU Heterogeneous Environment2006

    • Author(s)
      Satoshi Ohshima, Kenji Kise, Takahiro Katagiri, Toshitsugu Yuba
    • Journal Title

      Proceedings of VECPAR 2006, Brazil

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] Evaluation of the Acknowledgment Reduction Software-DSM System2005

    • Author(s)
      Kenji Kise, Takahiro Katagiri, Hiroki Honda, Toshitsugu Yuba
    • Journal Title

      Proc. of the 6th international Conference on Parallel Processing and Applied Mathematics (PPAM)

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] S-DSMシステムにおけるページ要求時の受信通知を削除する方式2005

    • Author(s)
      吉瀬謙二, 田邊浩志, 多忠行, 片桐孝洋, 本多弘樹, 弓場敏嗣
    • Journal Title

      先進的計算基盤システムシンポジウムSACSIS2005論文集

      Pages: 349-358

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] Towards Scalable and Simple Software-DSM Systems2005

    • Author(s)
      Kenji Kise, Takahiro Katagiri, Hiroki Honda, Toshitsugu Yuba
    • Journal Title

      Proc. of the 20th ACM Symposium on Operating Systems Principles

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] A Method to Reduce the Acknowledgement Overhead of S-DSM Systems2005

    • Author(s)
      Kenji Kise, Takahiro Katagiri, Hiroki Honda, Toshitsugu Yuba
    • Journal Title

      Technical Report, University of Electro-Communications UEC-IS-2005-3

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] Mocha Version 0.2 : Yet Another Software-DSM System2005

    • Author(s)
      Kenji Kise, Takahiro Katagiri, Hiroki Honda, Toshitsugu Yuba
    • Journal Title

      Technical Report, University of Electro-Communications UEC-IS-2005-3

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] Macro-Dataflow using Software Distributed Shared Memory2005

    • Author(s)
      Hiroshi Tanabe, Hiroki Honda, Toshitsugu Yuba
    • Journal Title

      Proc. of the IEEE International Conference on Cluster Computing (CLUSTER2005)

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] CPUとGPUの並列処理による行列積和演算方式の提案2005

    • Author(s)
      大島聡史, 吉瀬謙二, 片桐孝洋, 弓場敏嗣
    • Journal Title

      情報処理学会研究報告 2005-ARC-164

      Pages: 139-144

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] GPUによるBLAS演算の性能評価2005

    • Author(s)
      大島聡史, 吉瀬謙二, 片桐孝洋, 弓場敏嗣
    • Journal Title

      先進的計算基盤システムシンポジウムSACSIS2005論文集

      Pages: 247-248

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] S-DSMシステムの受信通知オーバヘッドを削減する方式2004

    • Author(s)
      吉瀬謙二, 田邊浩志, 多忠行, 片桐孝洋, 本多弘樹, 弓場敏嗣
    • Journal Title

      電子情報通信学会研究報告 CPSY-2004-44

      Pages: 71-76

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] S-DSMシステムにおけるページ要求時の受信通知を削減する方式2004

    • Author(s)
      吉瀬謙二, 田邊浩志, 多忠行, 片桐孝洋, 弓場敏嗣
    • Journal Title

      情報処理学会論文誌コンピューティングシステム Vol. 46, No. SIG12(ACS11)

      Pages: 170-180

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] ソフトウェア分散共有メモリを用いたマクロデータフロー処理2004

    • Author(s)
      田邊浩志, 本多弘樹, 弓場敏嗣
    • Journal Title

      情報処理学会論文誌 Vol. 46, No. SIG4 (ACS 9)

      Pages: 56-68

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] ソフトウェア分散共有メモリを用いたマクロデータフロー処理2004

    • Author(s)
      田邊浩志, 本多弘樹, 弓場敏嗣
    • Journal Title

      先進的計算基盤システムシンポジウムSACSIS2004論文集

      Pages: 35-42

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] 複数のS-DSMを対象とする開発支援ツールS-CATの設計と実装2004

    • Author(s)
      多忠行, 吉瀬謙二, 片桐孝洋, 弓場敏嗣
    • Journal Title

      情報処理学会研究報告 2005-ARC-161

      Pages: 39-44

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より

URL: 

Published: 2008-05-27  

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