2014 Fiscal Year Annual Research Report
実行時自動チューニング機能付き疎行列反復解法ライブラリのエクサスケール化
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24300004
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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) |
岩下 武史 北海道大学, 情報基盤センター, 教授 (30324685)
大島 聡史 東京大学, 情報基盤センター, 助教 (40570081)
黒田 久泰 愛媛大学, 理工学研究科, 准教授 (60323507)
佐藤 雅彦 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 助教 (80455211)
田中 輝雄 工学院大学, 情報工学部, 教授 (90622837)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 自動チューニング / 実行時最適化 / Xabclib / OpenATLib / 疎行列反復解法 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
疎行列反復解法ライブラリにおいて、エクサスケール環境に適用できる実行時自動チューニング（AT）技術の方式開発を、以下のグループごとに研究を進めた。
＜AT方式開発グループ＞では、疎行列反復解法ライブラリXabclibのMPIで並列化を行った。このMPI並列化されたコードをpXabclibと命名し、コードの公開を行った。ATシステム上に、効率よく性能パラメタを推定する手法であるd-Splineを用いた標本点逐次追加型性能パラメタ推定手法を実装した。さらに、複数パラメタを同時推定できるように機能拡張し、多数の性能パラメタを持つ代数的マルチグリッド法による数値計算ライブラリに適用して、AT時間を安定的に短縮できることを確認した。
＜数値計算ライブラリ適用グループ＞では、GPU向けのSpMV実装を継続するとともに、メニーコアプロセッサなど他のアーキテクチャとの性能比較も実施した。OpenACCを用いたSpMVや疎行列ソルバの実装や性能評価にも取り組んだ。また、Xabclibをオープンソースの数値流体力学コードOpenFOAMのソルバ部に適用し、ATの有効性を評価した。エクサスケール環境に向く固有値ソルバの並列化手法を評価するとともに、AT方式の適用可能性について検討を行った。
＜アプリケーション適用グループ＞では、高周波電磁場解析の分野で最も広く用いられている解析手法である3次元FDTD法に関して、冗長な計算を伴わない時空間タイリングの実現によりキャッシュヒット率を向上させる手法に関して研究を行った。陽的時間積分法を用いたMHDシミュレーションコードでは、クーラン条件により時間積分における時間の刻み幅が制限されるという問題を解決するために、クーラン条件に制限されない陰的時間積分法を用いた線形MHDコードを開発し性能評価を実施し、陰的時間積分法の有効性について検討を行った。
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| Research Progress Status |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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