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2010 Fiscal Year Annual Research Report

GPGPUの並列プログラミングモデルの研究

Research Project

Project/Area Number 20240002
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

萩原 兼一  大阪大学, 大学院・情報科学研究科, 教授 (00133140)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 伊野 文彦  大阪大学, 大学院・情報科学研究科, 准教授 (90346172)
置田 真生  大阪大学, 大学院・情報科学研究科, 助教 (50563988)
Keywords高性能計算 / GPUコンピューティング / CUDA / マルチGPU / 入出力処理隠蔽 / ミドルウェア / アウトオブコア計算
Research Abstract

最近GPU(Graphics Processing Unit)は約500個のプロセッサをもち,並列計算機として注目されている.処理すべきすべてのデータが,1台のGPUのメモリVRAMに格納できない場合は,データを分割して処理し,各実行結果を融合することになる.このような処理に関する研究は,実用上大きなデータ処理での需要が高く,一般的なPCクラスタではよく研究されているが,マルチGPU処理の場合はまだよく解明されていない.それを解明するために,平成21年度は複数GPUを用いて応用問題を解き,GPUコンピューティングにおける性能問題に関して研究した.平成22年度は,これまでの結果を検討し,GPUプログラムおよびその支援システムに反映させた
1. CPU~GPU間で効率的にデータ転送することが,性能のよいGPUプログラムを開発する上で重要である.GPUで処理するタスクを動的にスケジュールし,マルチGPU環境で効率的に支援するミドルウェアを開発した
2. 非常にデータ数が多い高速フーリエ変換FFTはCPU~GPU間で効率的にデータ転送がボトルネックになる.マルチコアCPUとマルチGPUの両方をFFT計算に使い,データ転送をこの処理に隠蔽する効率的なアルゴリズムを開発した
3. 1台のGPUで処理するには,処理量が少ないものがある.このような処理でかつパラメータスィープなタスクを多数実行する場合に効果的な処理方法を,光学シミュレーションを応用として開発した
4. PET再構成,全点対最短経路長を解くブロック化フロイド・ワーシャル法,全変動最小化,ニューラルネットワークモデルを用いた文字認識,を解く単体GPUプログラムを開発した

  • Research Products

    (20 results)

All 2011 2010 Other

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 7 results) Presentation (12 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Cooperative Multitasking for GPU-Accelerated Grid Systems2011

    • Author(s)
      Fumihiko Ino
    • Journal Title

      Concurrency and Computation : Practice and Experience

      Volume: 23(採録決定)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 手書き文字認識向けニューラルネットワークモデルのGPUによる高速化2011

    • Author(s)
      池田孝利
    • Journal Title

      情報処理学会論文誌:コンピューティングシステム

      Volume: 4(採録決定)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] GPUによる高速な全変動最小化2011

    • Author(s)
      松田俊広
    • Journal Title

      電子情報通信学会論文誌

      Volume: J94-D(採録決定)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] GPUによるOSEM再構成の高速化および精度評価2010

    • Author(s)
      片山大河
    • Journal Title

      電子情報通信学会論文誌

      Volume: J93-D Pages: 1958-1968

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Accelerating Smith-Waterman Algorithm for Biological Database Search on CUDA-Compatible GPUs2010

    • Author(s)
      Yuma Munekawa
    • Journal Title

      電子情報通信学会論文誌

      Volume: J93-D Pages: 1479-1488

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] GPU上での高速なブロック化フロイド・ワーシャル法2010

    • Author(s)
      奥山倫弘
    • Journal Title

      情報処理学会論文誌:コンピューティングシステム

      Volume: 3 Pages: 57-66

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A Middleware for Efficient Stream Processing in CUDA2010

    • Author(s)
      Shinta Nakagawa
    • Journal Title

      Computer Science-Research and Development

      Volume: 25 Pages: 41-49

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] CUDAによる動的計画法の高速化2011

    • Author(s)
      伊野文彦
    • Organizer
      神戸大学第3回シミュレーションスクール
    • Place of Presentation
      神戸大学(神戸市,兵庫県)(招待講演)
    • Year and Date
      2011-03-03
  • [Presentation] Auto Tuned Floyd-Warshall Algorithm on the GPU2011

    • Author(s)
      Tomohiro Okuyama
    • Organizer
      Work in Progress Session held in connection with the 19th Euromicro International Conference on Parallel, Distributed and Network-Based Computing
    • Place of Presentation
      Grecian Bay Hotel(Ayia Napa, CYPRUS)
    • Year and Date
      2011-02-11
  • [Presentation] Accelerating Parameter-Sweep Applications Using CUDA2011

    • Author(s)
      Masaya Motokubota
    • Organizer
      19th Euromicro International Conference on Parallel, Distributed and Network-Based Computing
    • Place of Presentation
      Grecian Bay Hotel(Ayia Napa, CYPRUS)
    • Year and Date
      2011-02-09
  • [Presentation] 時系列ボリュームレンダリングの描画速度を調節するための非可逆圧縮手法2011

    • Author(s)
      山田真義
    • Organizer
      情報処理学会「第142回グラフィクスとCAD研究会」
    • Place of Presentation
      慶応義塾大学(横浜市,神奈川県)
    • Year and Date
      2011-02-08
  • [Presentation] CUDAによる高速なBurrows-Wheeler変換の検討2011

    • Author(s)
      山中翔
    • Organizer
      第11回ハイパフォーマンスコンピューティングと計算科学シンポジウム
    • Place of Presentation
      産業総合技術研究所(つくば市,茨城県)
    • Year and Date
      2011-01-18
  • [Presentation] GPU上でストリーム処理を高速化するための性能モデルの検討2010

    • Author(s)
      岡田啓佑
    • Organizer
      平成22年度情報処理学会関西支部支部大会
    • Place of Presentation
      大阪大学(大阪市,大阪府)
    • Year and Date
      2010-09-22
  • [Presentation] A Multi-GPU Spectrometer System for Real-time Wide Bandwidth Radio Signal Analysis2010

    • Author(s)
      Hirofumi Kondo
    • Organizer
      8th International Symposium on Parallel and Distributed Processing with Applications
    • Place of Presentation
      National Taiwan University of Science and Technology(Taipei, Taiwan)
    • Year and Date
      2010-09-09
  • [Presentation] 複数のCUDA互換GPUによるストリーム処理のためのミドルウェア2010

    • Author(s)
      中川進太
    • Organizer
      情報処理学会「第126回ハイパフォーマンスコンピューティング研究会」
    • Place of Presentation
      金沢市文化ホール(金沢市,石川県)
    • Year and Date
      2010-08-04
  • [Presentation] CUDAカーネルの性能を解析するための実行履歴生成ツール2010

    • Author(s)
      神田裕士
    • Organizer
      情報処理学会「第126回ハイパフォーマンスコンピューティング研究会」
    • Place of Presentation
      金沢市文化ホール(金沢市,石川県)
    • Year and Date
      2010-08-04
  • [Presentation] Accelerating Iterative Stencil Computations on the GPU2010

    • Author(s)
      Fumihiko Ino
    • Organizer
      6th International Workshop on Parallel Matrix Algorithms and Applications
    • Place of Presentation
      University of Basel(Basel, Switzerland)(招待講演)
    • Year and Date
      2010-07-01
  • [Presentation] Cooperative Multitasking for GPU-Accelerated Grid Systems2010

    • Author(s)
      Fumihiko Ino
    • Organizer
      1st Frontiers of GPU, Multi and Many-Core System Workshop
    • Place of Presentation
      The Langham Hotel(Melbourne, Australia)
    • Year and Date
      2010-05-18
  • [Presentation] Out-of-Core Cone Beam Reconstruction Using Multiple GPUs2010

    • Author(s)
      Fumihiko Ino
    • Organizer
      7th IEEE International Symposium on Biomedical Imaging
    • Place of Presentation
      Concert and congress centrede Dolen (Rotterdam, The Netherlands)
    • Year and Date
      2010-04-16
  • [Remarks]

    • URL

      http://www-hagi.ist.osaka-u.ac.jp/

URL: 

Published: 2012-07-19  

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