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シナジー効果を加速するソフトウェアとハードウェアの協調設計基盤

研究課題

研究課題/領域番号 25280041
研究種目

基盤研究(B)

配分区分一部基金
応募区分一般
研究分野 高性能計算
研究機関東北大学

研究代表者

滝沢 寛之  東北大学, 情報科学研究科, 准教授 (70323996)

研究分担者 小林 広明  東北大学, サイバーサイエンスセンター, 教授 (40205480)
青木 孝文  東北大学, 情報科学研究科, 教授 (80241529)
佐野 健太郎  東北大学, 大学院・情報科学研究科, 准教授 (00323048)
連携研究者 江川 隆輔  東北大学, サイバーサイエンスセンター, 准教授 (80374990)
多田 十兵衛  山形大学, 理工学研究科, 助教 (30361273)
伊藤 康一  東北大学, 情報科学研究科, 助教 (70400299)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
18,070千円 (直接経費: 13,900千円、間接経費: 4,170千円)
2015年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2014年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
2013年度: 7,540千円 (直接経費: 5,800千円、間接経費: 1,740千円)
キーワードアクセラレータ / GPU / FPGA / 国際情報交換(米国)
研究成果の概要

標準プログラミング環境としてOpenCLを想定し、より多様なアクセラレータアーキテクチャを利用するために足りない機能を指摘し、OpenCLの拡張を検討した。また、OpenCLはハードウェア記述にも使われるようになってきたが、そのカーネル部分を記述するための言語としてOpenCL C言語が必ずしも効率的とは限らない点を問題視し、画像処理や高性能計算で多用される処理を記述するための高生産性言語を設計、実装した。さらには、アクセラレータごとに適切な値の異なるパラメータを自動設定する手法を提案し、その実装と評価を行った。

報告書

(4件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (47件)

すべて 2016 2015 2014 2013 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (23件) (うち国際共著 1件、 査読あり 19件、 オープンアクセス 13件、 謝辞記載あり 15件) 学会発表 (23件) (うち国際学会 3件、 招待講演 5件)

  • [国際共同研究] イリノイ大学アーバナシャンペーン校(米国)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] ストリーム計算ハードウェアコンパイラSPGenを用いたFPGA津波シミュレータの開発2016

    • 著者名/発表者名
      長州航平, 佐野健太郎, 河野郁也, 中里直人
    • 雑誌名

      電子情報通信学会リコンフィギャラブルシステム研究会 信学技法

      巻: 115 ページ: 131-136

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] DSL-based Design Space Exploration for Temporal and Spatial Parallelism of Custom Stream Computing2015

    • 著者名/発表者名
      Kentaro Sano
    • 雑誌名

      the Second International Workshop on FPGAs for Software Programmers

      巻: - ページ: 29-34

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 階層的モジュール設計を可能とするストリーム計算コア高位合成コンパイラ2015

    • 著者名/発表者名
      佐野健太郎, 伊藤涼, 菅原啓介, 山本悟
    • 雑誌名

      電子情報通信学会リコンフィギャラブルシステム研究会 信学技法

      巻: 114 ページ: 79-84

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] FPGAによる流体専用並列計算ハードウェアの試作実装と性能評価2015

    • 著者名/発表者名
      上野友也, 田中大智, 佐野健太郎, 山本悟
    • 雑誌名

      第29回数値流体力学シンポジウム講演論文集

      巻: - ページ: 1-2

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] Automatic Parameter Tuning of Hierarchical Incremental Checkpointing2015

    • 著者名/発表者名
      Alfian Amrizal, Shoichi Hirasawa, Hiroyuki Takizawa, Hiroaki Kobayashi
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science

      巻: 8969 ページ: 298-309

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Optimized Data Transfers Based on the OpenCL Event Management Mechanism2015

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Takizawa, Shoichi Hirasawa, Makoto Sugawara, Isaac Gelado, Hiroaki Kobayashi and Wen-mei W. Hwu
    • 雑誌名

      Scientific Programming

      巻: 2015 ページ: 1-12

    • DOI

      10.1155/2015/576498

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A Light-Weight Rollback Mechanism for Testing Kernel Variants in Auto-Tuning2015

    • 著者名/発表者名
      Shoichi Hirasawa, Hiroyuki Takizawa and Hiroaki Kobayashi
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Information and Systems

      巻: E98.D 号: 12 ページ: 2178-2186

    • DOI

      10.1587/transinf.2015PAP0028

    • NAID

      130005112351

    • ISSN
      0916-8532, 1745-1361
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A Case Study of User-Defined Code Transformations for Data Layout Optimizations2015

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Yamada, Shoichi Hirasawa, Hiroyuki Takizawa and Hiroaki Kobayashi
    • 雑誌名

      The Third International Symposium on Computing and Networking

      巻: - ページ: 535-541

    • DOI

      10.1109/candar.2015.96

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A Verification Framework for Streamlining Empirical Auto-Tuning2015

    • 著者名/発表者名
      Shoichi Hirasawa, Hiroyuki Takizawa and Hiroaki Kobayashi
    • 雑誌名

      The Third International Symposium on Computing and Networking

      巻: - ページ: 508-514

    • DOI

      10.1109/candar.2015.115

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Optimized data transfers based on the OpenCL event maganement mechanism2015

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Takizawa, Shoichi Hirasawa, Makoto Sugawara, Isaac Gelado, Wenmei Hwu, and Hiroaki Kobayashi
    • 雑誌名

      Scientific Programming Journal

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Combining Code Refactoring and Auto-Tuning to Improve Performance Portability of High-Performance Computing Applications2015

    • 著者名/発表者名
      Chunyan Wang, Shoichi Hirasawa, Hiroyuki Takizawa, and Hiroaki Kobayashi
    • 雑誌名

      The Sixth International Conference on Computational Logics, Algebras, Programming, Tools, and Benchmarking

      巻: - ページ: 20-26

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Identification and Elimination of Platform-Specific Code Smells in High Performance Computing Applications2015

    • 著者名/発表者名
      Chunyan Wang, Shoichi Hirasawa, Hiroyuki Takizawa, and Hiroaki Kobayashi
    • 雑誌名

      International Journal of Networking and Computing

      巻: 5 ページ: 180-199

    • NAID

      130005058799

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Stream Processor Generator for HPC to Embedded Applications on FPGA-based System Platform2014

    • 著者名/発表者名
      Kentaro Sano, Hayato Suzuki, Ryo Ito, Tomohiro Ueno, and Satoru Yamamoto
    • 雑誌名

      Proceedings of the First International Workshop on FPGAs for Software Programmers (FSP 2014)

      巻: - ページ: 43-48

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Xevolver: An XML-based code transformation framework for supporting HPC application migration2014

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Takizawa, Shoichi Hirasawa, Yasuharu Hayashi, Ryusuke Egawa, and Hiroaki Kobayashi
    • 雑誌名

      IEEE International Conference on High Performance Computing

      巻: -

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] An Approach to Customization of Compiler Directives for Application-Specific Code Transformations2014

    • 著者名/発表者名
      Xiao Xiong, Shoichi Hirasawa, Hiroyuki Takizawa, and Hiroaki Kobayashi
    • 雑誌名

      The Eighth International Conference on Embedded Multicore/manycore SoCs

      巻: - ページ: 99-106

    • DOI

      10.1109/mcsoc.2014.23

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Automatic Parameter Tuning of Hierarchical Incremental Checkpointing2014

    • 著者名/発表者名
      Alfian Amrizal, Shoichi Hirasawa, Hiroyuki Takizawa, and Hiroaki Kobayashi
    • 雑誌名

      The 9th International Workshop on Automatic Performance Tuning (iWAPT2014)

      巻: -

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Platform-Specific Code Smell Alert System for High Performance Computing Applications2014

    • 著者名/発表者名
      Chunyan Wang, Shoichi Hirasawa, Hiroyuki Takizawa, and Hiroaki Kobayashi
    • 雑誌名

      The 16th Workshop on Advances on Parallel and Distributed Processing Symposium (APDCM 2014)

      巻: - ページ: 652-661

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] ストリームプロセッサ自動生成コンパイラの開発と格子ボルツマン法専用計算コアへの適用2014

    • 著者名/発表者名
      伊藤涼, 鈴木隼人, 上野知洋, 佐野健太郎, 山本悟
    • 雑誌名

      第28回数値流体力学シンポジウム講演論文集

      巻: E07-1 ページ: 1-4

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] MVP-cache: A Multi-Banked Cache Memory for Energy-Efficient Vector Processing of Multimedia Applications2014

    • 著者名/発表者名
      Ye Gao, Masayuki Sato, Ryusuke Egawa, Hiroyuki Takizawa, Hiroaki Kobayashi
    • 雑誌名

      IEICE Transaction on Information and Systems

      巻: E97-D ページ: 78-87

    • DOI

      10.1109/estimedia.2013.6704506

    • NAID

      130004841733

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Efficient Custom Computing of Fully-Streamed Lattice Boltzmann Method on Tightly-Coupled FPGA Cluster2014

    • 著者名/発表者名
      Kentaro Sano, Yoshiaki Kono, Hayato Suzuki, Ryotaro Chiba, Ryo Ito, Tomohiro Ueno, Kyo Koizumi, and Satoru Yamamoto
    • 雑誌名

      ACM SIGARCH Computer Architecture News

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] FPGA-based Custom Computing Architecture for Large-Scale Fluid Simulation with Building Cube Method2014

    • 著者名/発表者名
      Kentaro Sano, Ryotaro Chiba, Tomoya Ueno, Hayato Suzuki, Ryo Ito and Satoru Yamamoto
    • 雑誌名

      ACM SIGARCH Computer Architecture News

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Performance evaluation of phase-based correspondence matching on GPUs2013

    • 著者名/発表者名
      Mamoru Miura
    • 雑誌名

      SPIE Optics + Photonics 8856, Applications of Digital Image Processing XXXVI

      巻: 8856 ページ: 1-9

    • DOI

      10.1117/12.2023550

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Parallel and Scalable Custom Computing for Real-Time Fluid Simulation on a Cluster Node with Four Tightly-Coupled FPGAs2013

    • 著者名/発表者名
      Kentaro Sano, Ryo Ito, Hayato Suzuki and Yoshiaki Kono
    • 雑誌名

      Proceedings of the 23rd International Conference on Field-Programmable Logic and Applications (FPL2013)

      巻: - ページ: 1-1

    • DOI

      10.1109/fpl.2013.6645625

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Performance Engineering of HPC Applications Based on Pattern Matching2016

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Takizawa, Takeshi Yamada, Takuya Tsunogawa, Shoichi Hirasawa, and Hiroaki Kobayashi
    • 学会等名
      The 23rd Workshop on Sustained Simulation Performance
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2016-03-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Data Layout Optimization Using User-Defined Code Transformations2016

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Takizawa, Takeshi Yamada, Shoichi Hirasawa, and Hiroaki Kobayashi
    • 学会等名
      2016 Conference on Advanced Topics and Auto Tuning in High-Performance Scientific Computing (ATAT in HPSC 2016)
    • 発表場所
      台北
    • 年月日
      2016-02-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Expressing system-awareness as code transformations for performance portability across diverse HPC systems2015

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Takizawa, Shoichi Hirasawa, Kazuhiko Komatsu, Ryusuke Egawa and Hiroaki Kobayashi
    • 学会等名
      Workshop on Portability Among HPC Architectures for Scientific Applications
    • 発表場所
      Austin, USA
    • 年月日
      2015-11-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Xevolverによる実アプリケーションの性能と保守性の両立2015

    • 著者名/発表者名
      平澤将一, 滝沢寛之, 小林広明
    • 学会等名
      計算工学講演会
    • 発表場所
      筑波
    • 年月日
      2015-06-08
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] A Framework for Separation of Concerns Between Application Requirements and System Requirements2015

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Takizawa
    • 学会等名
      2015 SIAM Conference on Computational Science and Engineering (CSE15)
    • 発表場所
      Salt Lake City, USA
    • 年月日
      2015-03-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Autotuning with User-defined Code Transformations2015

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Takizawa
    • 学会等名
      2015 Conference on Advanced Topics and Auto Tuning in High-Performance Scientific Computing
    • 発表場所
      National Taiwan University
    • 年月日
      2015-02-27 – 2015-02-28
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] What can we do to fight with system diversity?2015

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Takizawa
    • 学会等名
      21st Workshop on Sustained Simulation Performance
    • 発表場所
      Sendai, Japan
    • 年月日
      2015-02-18 – 2015-02-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Xevolver: an extensible framework for user-defined code transformation2014

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Takizawa
    • 学会等名
      20th Workshop on Sustained Simulation Performance
    • 発表場所
      Sttutsgart, Germany
    • 年月日
      2014-12-15 – 2014-12-16
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ストリームプロセッサ自動生成コンパイラの開発と格子ボルツマン法専用計算コアへの適用2014

    • 著者名/発表者名
      伊藤涼
    • 学会等名
      第28回数値流体力学シンポジウム
    • 発表場所
      東京都船越タワーホール船堀
    • 年月日
      2014-12-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Stream Processor Generator for HPC to Embedded Applications on FPGA-based System Platform2014

    • 著者名/発表者名
      Ryo Ito
    • 学会等名
      International Workshop on FPGAs for Software Programmers (FSP 2014)
    • 発表場所
      ドイツミュンヘン工科大学
    • 年月日
      2014-09-01
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Evolutionary Adaptation of HPC Applications to Revolutionary System Changes2014

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Takizawa
    • 学会等名
      29th International Supercomputing Conference (ISC'14)
    • 発表場所
      Leipzig, Germany
    • 年月日
      2014-06-23
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Xevolver : an XML-based Programming Framework for Software Evolution2013

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Takizawa, Shoichi Hirasawa, and Hiroaki Kobayashi
    • 学会等名
      Supercomputing Conference 2013 (poster presentation)
    • 発表場所
      米国デンバー
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] デジタルカメラを用いた簡便で高精度なステレオビジョンシステム2013

    • 著者名/発表者名
      三浦 衛, 酒井 修二, 石井 純平, 伊藤 康一, 青木 孝文
    • 学会等名
      第19回 画像センシングシンポジウム
    • 発表場所
      横浜
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] デジタルカメラの移動撮影に基づく3次元形状計測システム

    • 著者名/発表者名
      山尾創輔, 三浦衛, 酒井修二, 伊藤康一, 青木孝文
    • 学会等名
      第16回 画像の認識・理解のシンポジウム
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] FPGA-based Scalable Custom Computing Accelerator for Computational Fluid Dynamics based on Lattice Boltzmann Method

    • 著者名/発表者名
      Kentaro Sano
    • 学会等名
      18th Workshop on Sustained Simulation Performance
    • 発表場所
      独国シュツットガルト
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] フラクショナルステップ法に基づく非圧縮性流体計算専用ストリームプロセッサの設計と評価

    • 著者名/発表者名
      千葉諒太郎, 鈴木隼人, 伊藤涼, 佐野健太郎, 山本悟
    • 学会等名
      電子情報通信学会リコンフィギャラブルシステム研究会 信学技法
    • 発表場所
      北陸先端科学技術大学院大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] フラクショナルステップ法に基づく非圧縮性流体計算専用ストリームプロセッサの設計と評価

    • 著者名/発表者名
      千葉諒太郎, 鈴木隼人, 伊藤涼, 佐野健太郎, 山本悟
    • 学会等名
      第27回数値流体力学シンポジウム
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] ストリーム計算のための高位合成コンパイラの設計と実装

    • 著者名/発表者名
      伊藤涼, 鈴木隼人, 千葉諒太郎, 佐野健太郎, 山本悟
    • 学会等名
      電子情報通信学会リコンフィギャラブルシステム研究会
    • 発表場所
      慶應義塾大学日吉キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] A Case Study of Performance Tuning with the POET Framework

    • 著者名/発表者名
      肖 熊,平澤将一,滝沢寛之,小林広明
    • 学会等名
      平成25年度電気関係学会東北支部連合大会
    • 発表場所
      会津大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Code Refactoring for High Performance Computing Applications

    • 著者名/発表者名
      王春艶, 平澤将一,滝沢寛之,小林広明
    • 学会等名
      平成25年度電気関係学会東北支部連合大会
    • 発表場所
      会津大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] OpenACCにおける性能チューニングとその効果

    • 著者名/発表者名
      滝沢寛之, 平澤将一, 小松一彦, 小林広明
    • 学会等名
      日本応用数理学会2013年度年会
    • 発表場所
      福岡
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] アクセラレータのためのプログラム最適化とその性能評価

    • 著者名/発表者名
      平井亮太, 平澤将一, 滝沢寛之, 小林広明
    • 学会等名
      第12回情報シナジー研究会
    • 発表場所
      東北大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] An Extensible Programming Framework for Custom Code Transformations

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Takizawa
    • 学会等名
      2014 Conference on Advanced Topics and Auto Tuning in High Performance Scientific Computing
    • 発表場所
      台北、台湾
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演

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公開日: 2013-05-21   更新日: 2022-08-30  

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