| 研究課題/領域番号 |
16300012
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
計算機システム・ネットワーク
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| 研究機関 | 筑波大学 |
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研究代表者 |
和田 耕一 筑波大学, 大学院システム情報工学研究科, 教授 (30175145)
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| 研究期間 (年度) |
2004 – 2006
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| 研究課題ステータス |
完了 (2006年度)
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| 配分額 *注記 |
14,900千円 (直接経費: 14,900千円)
2006年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
2005年度: 3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
2004年度: 9,500千円 (直接経費: 9,500千円)
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| キーワード | クラスタコンピュータ / ネットワーク / 高性能メッセージ通信 / リンクレイヤ / コンパイラ / 共有メモリ型並列プログラム / プロトコル / 性能評価 |
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| 研究概要 |
PC(Personal Computer)の価格/性能比の向上に伴い、複数のPCをネットワークで相互接続したPCクラスタは、並列分散コンピューティングのプラットホームとして重要な役割を果たすようになった。しかし、PCクラスタは、各ノードの演算性能に対して通信オーバヘッドが大きく、通信性能がクラスタ全体の性能を決定する大きな要因となっている。この問題を背景として、クラスタ内での通信性能を向上させるため、これまでに様々なクラスタ専用ネットワークが開発されてきた。これらクラスタ専用ネットワークは、通信専用のハードウェアとオーバヘッドの小さい通信ライブラリを用いることで高性能通信を達成している。しかしながら、通信処理に費やされるノードPCの計算資源は多く、依然として通信処理がクラスタの性能を抑制しているのが現状である。
本研究では、PCクラスタのさらなる性能向上を目指して、PC本体と協調しつつ並列分散コンピューティングを自律的に支援する機能を持つネットワークシステムの開発を行った。本ネットワークは、通信専用のハードウェアとそれに密に結合した汎用プロセッサ、および大容量メモリを持つネットワークインタフェースとスイッチから成る。通信処理、および通信の前後処理をネットワークが自律的に実行することで、ノードPCの負荷を軽減するとともに通信オーバヘッドの隠蔽を図っている。本研究では、ネットワークハードウェアの開発、ネットワーク上で実行されるファームウェアの開発、ノードPC上で実行される通信ライブラリ等を開発した。また、並列プログラムから、ネットワークが自律的に通信処理を実行する際に必要となる情報を抽出するコンパイラの開発、および応用プログラムを用いた詳細な性能評価を行った。
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