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高バンド幅と大容量を両立するアクセスパターン適応型ハイブリッドメインメモリ

研究課題

研究課題/領域番号 18K18021
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分60040:計算機システム関連
研究機関東京大学

研究代表者

有間 英志  東京大学, 情報基盤センター, 特任助教 (50780699)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
キーワードハイブリッドメモリシステム / データマネジメント / 電力マネジメント / 計算機システム / 高性能計算 / ハイブリッドメインメモリ / ハイブリッドメモリ / メモリシステム
研究成果の概要

本研究では、スーパーコンピュータ等のHPCシステムを対象とし、特に、近年普及が進んでいる、ハイブリッド型のメモリシステムに焦点を当て、それに適した全く新しいデータ転送技術や電力制御手法の研究開発を行った。前者のデータ転送については、Pattern-aware Stagingと呼ぶ概念を新たに導入し、これを実現するためのソフトウェア技術を提案した。後者の電力制御についても、Footprint-aware Power Cappingと呼ぶ概念を導入した上で、ソフトウェアフレームワークを提案した。これらの研究成果は共にHPC分野で著名な国際会議であるISC HPC 2020にて採択された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

現代社会ではその活動の大部分を様々な計算機システムに委ねており、その高性能化や高効率化は極めて重要である。特に科学技術計算等に用いられるスーパーコンピュータ等のHPCシステムでは、高性能化及び高電力効率化への要望は格段に大きい。本研究では、特にハイブリッドメモリシステムと呼ばれる、HPCシステムにて近年普及し始めてきたハードウェア構成を対象とし、それに適した全く新しいデータ転送・電力制御手法を開発することで、その要望に応えている。新メモリデバイス技術の将来的な価格低下等により、当ハードウェア構成はHPC分野に留まらず、幅広く利用される事が予想され、その波及効果も大いに期待できる。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 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 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 4件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 4件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] Technical University of Munich(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [国際共同研究] Technical University of Munich(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Technical University of Munich(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Classification-Based Unified Cache Replacement via Partitioned Victim Address History2020

    • 著者名/発表者名
      Eishi Arima
    • 雑誌名

      2020 23rd Euromicro Conference on Digital System Design (DSD)

      巻: - ページ: 101-108

    • DOI

      10.1109/dsd51259.2020.00027

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Footprint-Aware Power Capping for Hybrid Memory Based Systems2020

    • 著者名/発表者名
      Eishi Arima, Toshihiro Hanawa, Carsten Trinitis, Martin Schulz
    • 雑誌名

      High Performance Computing: 35th International Conference, ISC High Performance 2020

      巻: - ページ: 347-369

    • DOI

      10.1007/978-3-030-50743-5_18

    • ISBN
      9783030507428, 9783030507435
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Pattern-Aware Staging for Hybrid Memory Systems2020

    • 著者名/発表者名
      Eishi Arima, Martin Schulz
    • 雑誌名

      High Performance Computing: 35th International Conference, ISC High Performance 2020

      巻: - ページ: 474-495

    • DOI

      10.1007/978-3-030-50743-5_24

    • ISBN
      9783030507428, 9783030507435
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Pattern-Aware Staging for Hybrid Memory Systems2020

    • 著者名/発表者名
      Eishi Arima, and Martin Schulz
    • 雑誌名

      ISC High Performance 2020

      巻: -

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Footprint-Aware Power Capping for Hybrid Memory Based Systems2020

    • 著者名/発表者名
      Eishi Arima, Toshihiro Hanawa, Carsten Trinitis, and Martin Schulz
    • 雑誌名

      ISC High Performance 2020

      巻: -

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] SW/HW Optimizations for Next-Generation Supercomputing2020

    • 著者名/発表者名
      Eishi Arima
    • 学会等名
      SC'20 (ITC U. Tokyo Booth)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Optimizations for Computing Systems with Emerging Memory Technologies2019

    • 著者名/発表者名
      Eishi Arima
    • 学会等名
      Asia Pacific Society for Computing and Information Technology (APSCIT)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] A Case for Co-scheduling for Hybrid Memory Based Systems2019

    • 著者名/発表者名
      Eishi Arima, and Carsten Trinitis
    • 学会等名
      International Conference on Parallel Processing (ICPP)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Case for Power Shifting on Hybrid Memory Based Systems2019

    • 著者名/発表者名
      Eishi Arima, Toshihiro Hanawa, Carsten Trinitis, and Martin Schulz
    • 学会等名
      SWoPP
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] A Pattern Aware Optimization for Hybrid Main Memories2019

    • 著者名/発表者名
      Eishi Arima, Martin Schulz
    • 学会等名
      HotSPA2019
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Toward Footprint-Aware Power Shifting for Hybrid Memory Systems2018

    • 著者名/発表者名
      Eishi Arima, Toshihiro Hanawa, Martin Schulz
    • 学会等名
      ICPP2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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