2009 Fiscal Year Annual Research Report
メニーコア・超並列時代に向けた自動チューニング記述言語の方式開発
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21300007
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
片桐 孝洋 東京大学, 情報基盤センター, 特任准教授 (40345434)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
今村 俊幸 電気通信大学, 情報理工学部, 准教授 (60361838)
須田 礼仁 東京大学, 情報理工学系, 教授 (40251392)
伊藤 祥司 東京大学, 情報基盤センター, 特任准教授 (70333482)
岩下 武史 京都大学, 学術情報メディアセンター, 准教授 (30324685)
滝沢 寛之 東北大学, 情報学研究科, 准教授 (70323996)
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| Keywords | マルチコア / 超並列 / ABCLibScript / 並列実験 / 自動チューニング / 品質管理 / T2Kオープンスパコン / 実行時最適化 |
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| Research Abstract |
研究目的:情報社会の基盤を支える計算機が高度に並列化し多様化している。近い将来、PCにおいては数十コア、スーパコンピュータに至っては数十万コアのメニーコア・超並列環境となる。本研究の目的は、自動チューニング(AT)を達成する方式、AT記述用言語処理系のプロトタイピングを行うことにある。
本年度の研究実施計画と実績:以下の3点にまとめられる。
1.新ABCLibScriptの仕様の設計・プロトタイピング:AT記述言語を新規開発するための基礎データ取得と、既存言語ABCLibScriptの機能検証を行うとともにそのAT方式の検証を行った。
2.4000コア超のマルチコア・超並列環境でのAT効果検証:(1)並列処理におけるATの数理アルゴリズムについて研究を行った。並列実験、並列試行、重複実施を提案した。並列実験について疎行列ベクトル積の格納形式の最適化に適用した。(2)CPUとGPUとの性能差を実行時に予測し、その予測結果に基づいてプロセッサを切り替える方式について検討を進めるとともに、GPU向けのプログラミングにおいて設定が求められるパラメタのAT手法を実装・評価した。
3.開発言語の実用性を高めるための数値計算ライブラリ上の性能パラメタ調査:(1)T2Kオープンスパコン(東大版)の1ノード上で、固有値ソルバABCLib_DRSSEDの実行性能を調査し、性能向上の見積もりとABCLibScript仕様との適合性について検証を行った。(2)線形方程式求解アルゴリズムの記述に関して潜在している問題点の指摘と具体的な改善について議論した。また、品質管理の手法も採り入れソフトウェア工学の観点からも研究を実施した。(3)電磁場解析における一般的な手法の一つであるFDTD法において、キャッシュメモリを有効に活用する実装法を提案した。提案手法において、自動チューニング技術の対象となるパラメータの抽出を行い、その適用に関する基本的な調査を行った。
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