2011 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, 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され多様化している。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。成果を以下にまとめる。
1.新ABCLibScriptの高度化:マルチコア環境に適用できるAT機能の拡張を行った。特に、近年普及したGPUへの対応のため、GPUとマルチコアCPUのプログラムに対してのAT機能を持つ、HxABCLibScriptの設計と基本機能の開発を行った。また、CUDAプログラムのスレッドブロックサイズを実行時ATする機構を開発し、その知見を集積することが出来た。
2.マルチコアCPUおよびGPU環境でのAT効果検証:上記1のAT新機能の検証を、以下のアプリケーションで行った:(1)行列-行列積、(2)ヤコビ反復解法、(3)姫野ベンチマーク。10000コアを超える大規模な分散並列型計算機上で動作する固有値ソルバを自動チューニングする際に必要となるチューニング項目とパラメタの特定を実施した。および、並列処理における自動チューニングのための数理手法について研究し、知見を集積した。
3.アプリケーションへの適用評価:AT言語の実用性を検証するため、高精度行列-行列積プログラムにHxABCLibScript適用評価し有効性の検証を行った。疎行列を係数行列に持つ線形方程式に対する反復解法の前処理付きアルゴリズム、および、高周波電磁場解析で一般的3次元FDTD法のキャッシュヒット率を向上させる時空間タイリングによる実装法について、ATの観点から効果検証を実施した。
4.開発ソフトウェアの公開:開発したHxABCLibScriptの処理系のコードを、フリーソフトウェアとしてインターネット上に公開した。
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