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メニーノード多階層メモリを統合する高汎用メモリシステムの研究

研究課題

研究課題/領域番号 18K11327
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分60090:高性能計算関連
研究機関成蹊大学

研究代表者

緑川 博子  成蹊大学, 理工学部, 客員研究員 (00190687)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2018年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワード分散共有メモリ / 遠隔メモリ / クラスタ / 仮想共有メモリ / マルチノード並列処理 / PGAS / 分散メモリ / メモリアドレス空間 / 分散共有メモリシステム / 分散メモリランタイムシステム / 分散メモリ型超並列計算システム / 計算機クラスタ / 遠隔メモリアクセス / 大規模共有アドレス空間 / マルチノード・マルチコア並列処理 / 並列プログラミングモデル / メモリ / マルチコア並列処 / 高性能計算 / マルチコア並列処理
研究成果の概要

分散メモリ型の超並列計算システムにおいて, 巨大な大域共有メモリ(大規模仮想アドレス空間)を実現するランタイムシステムmSMSを開発し, ローカル/リモートメモリの区別なくデータにアクセスできるプログラミング環境を構築した. 典型的な科学技術計算では, 従来のメッセージパッシング型(MPI)プログラムに比べ, プログラムの作成が容易な上, 高い性能が得られる. また1つの計算ノードメモリには収まらない大規模N体問題では, この大域共有メモリに大規模グローバルツリーを作りBarnes-Hutアルゴリズムを実行可能で, MPIによる実装に比べ, プログラム開発の生産性を飛躍的に向上させた.

研究成果の学術的意義や社会的意義

スーパーコンピュータでは,複数の計算ノードをネットワークで接続し,並列計算により高速処理を行なっている,しかし,計算ノードはそれぞれ独立のメモリとアドレス空間を持ち,他の計算ノードのメモリにあるデータ(遠隔データ)をアクセスするには,特別なプログラムインターフェースを必要とする.多数の計算ノードを用いた並列処理では,プログラム記述は非常に複雑でプログラム開発は大きな負担となっている. このようなシステムにおいて,プログラム開発の生産性を高め,大域共有メモリ(大規模仮想アドレス空間)を実現するmSMSを開発し,ローカル/リモートメモリの区別なくデータにアクセスできるプログラミング環境を構築した.

報告書

(6件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件) 図書 (1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Three-dimensional numerical analysis of acoustic energy absorption and generation in an air-jet instrument based on Howe's energy corollary,2021

    • 著者名/発表者名
      Ryoya Tabata, Rei Mastuda, Toshiaki Koiwaya, Sho iwagami, Hiroko Midorikawa, Taizo Kobayashi, Kinya Takahashi
    • 雑誌名

      The Journal of the Acoustical Society of America

      巻: 149 号: 6 ページ: 4000-4012

    • DOI

      10.1121/10.0005133

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 分散共有メモリシステムmSMSにおけるマルチノード・マルチCPU・マルチGPUプログラミング2021

    • 著者名/発表者名
      緑川博子, 阪口裕悟
    • 雑誌名

      情報処理学会,研究報告ハイパフォーマンスコンピューティング

      巻: 2021-HPC-178 ページ: 1-10

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [雑誌論文] グローバルビュープログラミングをサポートするPGAS言語の記述性と性能の比較2020

    • 著者名/発表者名
      阪口裕悟,緑川博子
    • 雑誌名

      情報処理学会,研究報告ハイパフォーマンスコンピューティング

      巻: Vol.2020-HPC-173, No.7 ページ: 1-8

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 分散共有メモリシステムを利用したBarnes-Hutアルゴリズムの初期並列実装と性能評価2019

    • 著者名/発表者名
      緑川博子, 柴山悠
    • 雑誌名

      情報処理学会,研究報告ハイパフォーマンスコンピューティング

      巻: Vol.2019-HPC-170, No.43 ページ: 1-8

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] mSMS : PGAS Runtime with Efficient Thread-based Communication for Global-view Programming2019

    • 著者名/発表者名
      Hiroko Midorikawa, Kenji Kitagawa, Yugo Sakaguchi
    • 雑誌名

      2019 IEEE International Conference on Cluster Computing (CLUSTER)

      巻: 2019 ページ: 1-2

    • DOI

      10.1109/cluster.2019.8891009

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Programability and Performance of Global-View Programming API: SMint for Multi-node and Multi-core Processing"2019

    • 著者名/発表者名
      Yugo Sakaguchi,Hiroko Midorikawa
    • 雑誌名

      2019 IEEE Pacific Rim Conference on Communications, Computers and Signal Processing (PACRIM)

      巻: 2019 ページ: 1-8

    • DOI

      10.1109/pacrim47961.2019.8985126

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Performance Evaluation of Acoustic FDTD(2,4) Method Using Distributed Shared Memory System mSMS2020

    • 著者名/発表者名
      Ryoya Tabata, Hiroko Midorikawa, Ki'nya Takahashi
    • 学会等名
      2020 International Conference on High Performance Computing in Asia-Pacific Region
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 高性能,高生産性を実現する大規模メモリ・並列処理システムソフトウエアの研究2019

    • 著者名/発表者名
      緑川博子
    • 学会等名
      JHPCN 学際大規模情報基盤共同利用・共同研究拠点 第11回シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 逐次プログラムからマルチコア・マルチノード並列処理への変換を容易にするディレクティブベースAPI SMint2018

    • 著者名/発表者名
      阪口裕悟,西矢和生,緑川博子
    • 学会等名
      情報処理学会,ハイパフォーマンスコンピューティング研究会報告
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] ソフトウエア分散共有メモリシステムmSMSによる大規模マルチコアノードにおけるステンシル計算2018

    • 著者名/発表者名
      緑川博子
    • 学会等名
      情報処理学会,ハイパフォーマンスコンピューティング研究会報告
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] mSMS: A New DSM System for HPC2018

    • 著者名/発表者名
      Hiroko Midorikawa
    • 学会等名
      The International Conference for High Performance Computing, Networking, Storage, and Analysis 2018 (SC18), SC18 Tokyo Inst. of Tech. Booth-Poster
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [図書] Advanced Software Technologies for Post-Peta Scale Computing2019

    • 著者名/発表者名
      Mitsuhisa Sato,Toshio Endo, Hiroko Midorikawa, Yukinori Sato, et,al.
    • 総ページ数
      317
    • 出版者
      Springer
    • ISBN
      9789811319235
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考] 緑川博子 論文リスト

    • URL

      https://www.ci.seikei.ac.jp/midori/paper/paper.html

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [備考] 緑川博子 論文リスト

    • URL

      http://www.ci.seikei.ac.jp/midori/paper/paper.html

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書 2020 実施状況報告書 2019 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2024-01-30  

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