| 研究課題/領域番号 |
16K00171
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
高性能計算
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| 研究機関 | 広島大学 |
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研究代表者 |
伊藤 靖朗 広島大学, 工学研究科, 准教授 (40397964)
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| 研究分担者 |
中野 浩嗣 広島大学, 工学研究科, 教授 (30281075)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2016年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
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| キーワード | GPU / 並列計算 / 専用回路 / ビット演算 / 並列処理 / 高スループット計算 / GPGPU / ハイスループット計算 / Smith-Watermanアルゴリズム / CKYパージング / ビットレベル並列化 |
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| 研究成果の概要 |
本研究では， GPU向けビットレベル並列化による超ハイスループット計算手法を開発した．本手法では，大量の入力に対して，ビットレベルで並列計算をおこなうBPBC手法を開発した．BPBC手法とはバルク計算を高速化させるための手法であり，bitwise演算を用いることで高速化を行う．bitwise演算を用いてバルク計算を行うアルゴリズムに対応する組み合わせ回路をシミュレートする．BPBC手法の応用の一例として，CKYパージングとSmith-Watermanアルゴリズムを並列に実行するGPU実装を行い，逐次処理CPU実装に対してそれぞれ400倍，646倍の高速化を実現した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究テーマであるGPU向けビットレベル並列化による超ハイスループット計算手法は，通常，ソフトウェアを専用回路化することで計算の高速化を図るアイデアとは真逆でハードウェア計算をソフトウェアとして計算するものである．本研究テーマで得られた結果より，本手法はGPUのアーキテクチャに対して十分有効で，既存の並列計算手法にない新しいタイプの計算高速化手法である．この手法は既存の専用回路を用いた計算高速化手法に対しても有効である可能性が高く，様々なアプリケーションに対して本手法を用いることで計算高速化が実現可能であると考えられる．
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