| 研究課題/領域番号 |
22K17897
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分60090:高性能計算関連
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| 研究機関 | 筑波大学 |
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研究代表者 |
平賀 弘平 筑波大学, 計算科学研究センター, 研究員 (20937122)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 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 |
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2023年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2022年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
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| キーワード | 高性能計算 / ストレージ / I/O / 不揮発性メモリ / 片側通信 / RDMA / MPI-IO / 並列IO / HPC / ストレージシステム |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は，スーパーコンピュータの計算ノード上の不揮発性メモリを活用して，AI学習や計算科学シミュレーションをはじめとするデータサイエンスアプリケーションの，I/Oを高速化するためのストレージシステムを設計し評価する．
特に，高性能計算分野ですでに広く利用されているMPI-IOライブラリや，MPI-IOを前提とするHDF5やNetCDFを通じて，アプリケーションが不揮発性メモリを簡単に効率よく利用可能にすることを目標にする．
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| 研究成果の概要 |
本研究では，高性能計算を支えるスーパーコンピュータ用に，不揮発性メモリを活用したストレージシステム「PEANUTS」を設計・開発した．PEANUTSは，データサイエンスに不可欠な単一共有ファイルの大規模並列読み書きを主目的としており，従来のストレージシステムでは解決が困難だった大規模環境での性能問題に対処した．高速通信デバイスと不揮発性メモリの効率的な組み合わせにより，これらの課題を克服し，データ転送速度を飛躍的に向上させた．この進展は，大規模単一共有ファイルの利用がデータサイエンスにおける標準的なI/Oフレームワークとなる可能性を示唆している．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
学術的意義として，本研究は不揮発性メモリと高速通信デバイスの特性を活かし，
データサイエンスにおけるI/O課題を解決するストレージシステムの設計と最適化手法を明らかにした．これにより，高性能計算におけるストレージシステムの新たな標準を設定し，次世代の計算機設計への理解を深める貢献をしている．
社会的意義としては，データサイエンスアプリケーションのデータアクセスの高速化と効率化により，新たな科学的発見やビジネスインサイトの獲得が加速され，広範囲の分野にわたってイノベーションが促進されることが期待される．
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