| 研究課題/領域番号 |
21K11859
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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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| 審査区分 |
小区分60060:情報ネットワーク関連
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| 研究機関 | 慶應義塾大学 (2022-2023)
国立情報学研究所 (2021) |
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研究代表者 |
胡 曜 慶應義塾大学, デジタルメディア・コンテンツ統合研究センター(日吉), 特任助教 (50791232)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
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| キーワード | 高性能計算 / 計算機ネットワーク / データ圧縮 / タスクスケジューリング / 大規模計算機システム / 光通信ネットワーク / FPGA結合網 / 広帯域光通信 / データセンターネットワーク |
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| 研究開始時の研究の概要 |
あらゆるモノがデータを生み出す「データ中心型社会」の時代が到来している。ムーアの法則に従った汎用プロセッサの「計算」の性能向上が望めない中で、データセンター内の「通信」が性能向上の鍵となる。本研究では、異なるハードウェアを直接結合し通信やスケジューリングのオーバヘッドを削減したうえで、広帯域光通信技術を用いた異種ハードウェア混在環境のデータセンターにおける低遅延かつ高効率な処理を探求する。そこで、様々な並列アプリケーションを1つのデータセンターで低遅延かつ効率的にサポートすることが期待できる。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、入力した通信パターンに合わせた最適なFPGA主導型の光通信トポロジの動的構成法を提案し、ポストムーアにも対応できるデータセンターシステムの設計法を検討した。また、光通信トポロジ動的構成法を開発・活用し、アプリケーション毎に計算ノードを柔軟に分配するスケジューリング手法を提案した。そして、高性能計算ネットワーク上での高い移植性を実現するために、近似通信のアプリケーションレベルの技術も検討した。これにより、並列アプリケーションの通信待ち時間や総実行時間を最小化するとともにシステム全体のスケーラビリティを最大化することが期待できる。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究で開発したトポロジ動的構成法、データ圧縮法とスパコンスケジューラのプログラムをオープンソースソフトウェアとして公開した。研究過程で得られた知見については、産業界・学術界の技術者・研究者らと幅広い議論を交えながら、研究会・国際会議・論文誌などで発表し、将来のスパコンネットワーク設計や異種資源環境データセンター構築に向けた参考とする。
本研究により、異種資源環境システムにおける大規模計算機ネットワークがそのポテンシャルを十分に発揮することで、ビッグデータ時代のニューラルネットワークにおける多様なワークロード処理の速度や次世代アプリケーション実行性能をより一層向上させることが期待できる。
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