2015 Fiscal Year Research-status Report
ビッグデータ処理を加速するデータ駆動型カスタムパイプライン処理方式の研究開発
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26540019
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
佐藤 幸紀 東京工業大学, 学術国際情報センター, 特任講師 (30452113)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | アクセラレーション / カスタムコンピューティング / ビッグデータ / ハード・ソフト強調設計 / データ局所性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
H27年度は、プログラムの実行時の詳細なデータフロー解析と操作的意味の探究の一環として、研究代表者のグループにて開発を進めてきたExanaツールを拡張する形でメモリオブジェクトプロファイリング機能を実装し、HPC分野の代表的なステンシル処理プログラムである姫野ベンチマークにてその基礎評価を行った。また、ホストサーバ上のSSDにアロケーションしたデータをmmapによりホストプログラム側からアクセスする手法を姫野ベンチマークに適応し、カーネルコードと大容量flashメモリがシームレスに連携できることを確認した。データ局所性を最大限に活用するようにFPGAで実行するカーネル部分にブロッキング（ループタイリング）を実施する戦略においては、空間方向の分割である空間ブロッキングだけではなく時間方向にもデータ依存関係を維持しつつ分割するテンポラルブロッキングの適応可能性を検討し、姫野ベンチマークを用いてホスト上での動作とデータ局所性の面での優位性を確認した。
加えて、高位合成技術を用いたFPGAアクセラレータのコモディティ化が急速に進んでいることを鑑みて、FPGA上にデータフローに基づくカスタムアクセラレータを合成し展開するプラットフォームとして当初から計画していた英国Maxeler社の開発環境に加えて、最近普及が進むOpenCLを用いた開発環境にも評価対象を広げることとし、アプリケーションの適応可能性を中心に評価を進めた。
ツール及びFPGAへの実装に加えて、データフローに基づくカスタム設計技術とビッグデータ処理の親和性を広く調査するために国内外の関連学会にて幅広く研究資料の収集を行い、該当分野の第一線の研究者らと動向を深く議論すると同時に本研究を進める上で有用となるカスタム設計技術やビッグデータ処理技術に関する知見を得た。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
研究代表者がH27年4月に所属研究機関を移動したことに伴い、実験設備や実験環境について再構築もしくは再設定する必要があったため、FPGAに向けてカスタムアクセラレータを合成し評価することに関係する項目についての計画について若干の遅れが発生している。これに伴い、アクセラレータ搭載サーバの整備はH28年度に行うこととし、データフローや操作的意味を理解することを支援するツールの開発、および、データフローに基づくカスタム設計技術の探求を重点的に実施した。
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| Strategy for Future Research Activity |
H28年度の早い段階でアクセラレータ搭載サーバの整備を実施する予定であり、本設備を用いてカスタム設計におけるデータ局所性に関する設計パラメータ空間の最良値の探索についての評価を円滑かつ効果的に進めることができる予定である。
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| Causes of Carryover |
当初計画していたアクセラレータ搭載サーバの整備を研究代表者の所属研究機関移動に伴う時間的な制約のために次年度に見送ったため生じた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
H28年度の早い段階でアクセラレータ搭載サーバの整備のための物品購入に使用する。
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