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2013 Fiscal Year Annual Research Report

時空間タイリングによる高性能シミュレーションコードの生成

Research Project

Project/Area Number 23300006
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

中島 浩  京都大学, 学術情報メディアセンター, 教授 (10243057)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 岩下 武史  京都大学, 学術情報メディアセンター, 准教授 (30324685)
Project Period (FY) 2011-04-01 – 2014-03-31
Keywordsハイパフォーマンスコンピューティング / タイリング / コード生成 / コード変換
Research Abstract

これまでに設計した時空間タイリング技法を適用した各種コードに対して、複数のマルチコアプロセッサを持つノードから構成される大規模並列システムと、マルチコアプロセッサとメニーコアプロセッサからなる小規模な並列システムの双方を用いて、性能評価とそれに基づく改良を行った。特にメニーコアプロセッサについて、キャッシュを意識したループ分割によるループ単純化、ループボディでのメモリアドレス計算の単純化、およびマルチグリッド法に関してはループ運搬依存の部分的な除去など、メニーコアプロセッサ特有の新たなコード生成技法を開発した。
またFDTD法を対象とした前年度の研究で、時空間タイルの各次元サイズを適切に調整するオフライン自動チューニングが有効であることが明らかになっており、この手法の他の問題への適用を詳細に検討した。その結果、最内ループに対応する次元のサイズを隣接ストリーム間のキャッシュデータ再利用性が保たれる範囲で大きくすること、メモリからキャッシュへのロードやスレッド間のデータ共有のためのトラフィックを小さくするためにタイルの多次元分割が有効な場合があること、タイル内のスレッド分割だけでなく複数タイルのスレッド並列処理も組み合わせることが有効であること、などが明らかになった。

Current Status of Research Progress
Reason

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (5 results)

All 2014 2013 Other

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (3 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Plasma Particle Simulations of Wake Formation behind a Spacecraft with Thin Wire Booms2013

    • Author(s)
      Yohei Miyake, Chris M. Cully, Hideyuki Usui, Hiroshi Nakashima
    • Journal Title

      J. Geophysics Research

      Volume: 118 Pages: 5681-5694

    • DOI

      10.1109/TrustCom.2013.134

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] SIMD Implementation of a Multiplicative Schwarz Smoother for a Multigrid Poisson Solver on an Intel Xeon Phi Coprocessor2014

    • Author(s)
      Masatoshi Kawai, Takeshi Iwashita, Hiroshi Nakashima
    • Organizer
      Intl. Mtng. High-Performance Computing for Computational Science
    • Place of Presentation
      Eugene, OR
    • Year and Date
      20140630-20140703
  • [Presentation] Performance Improvement of Three-Dimensional Tiled FDTD Kernel Based on Automatic Parameter Tuning2013

    • Author(s)
      Takeshi Minami, Motoharu Hibino, Tasuku Hiraishi, Takeshi Iwashita, Hiroshi Nakashima
    • Organizer
      Intl. Conf. Computation on Electromagnetic Fields
    • Place of Presentation
      Budapest, Hungary
    • Year and Date
      2013-07-03
  • [Presentation] Low-Cost Load Balancing for Parallel Particle-in-Cell Simulations with Thick Overlapping Layers

    • Author(s)
      Yohei Miyake, Hiroshi Nakashima
    • Organizer
      Intl. Symp. Parallel and Distributed Processing with Applications
    • Place of Presentation
      Melbourne, Australia
  • [Remarks] OhHelp Library

    • URL

      http://www.para.media.kyoto-u.ac.jp/ohhelp/

URL: 

Published: 2015-05-28  

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