メニーコア・超並列時代に向けた自動チューニング記述言語の方式開発

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21300007
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: ソフトウエア
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 片桐 孝洋 東京大学, 情報基盤センター, 准教授 (40345434)
• 研究分担者: 今村 俊幸 電気通信大学, 情報理工学部, 准教授 (60361838) ; 須田 礼仁 東京大学, 情報理工学系研究科, 教授 (40251392) ; 黒田 久泰 愛媛大学, 理工学研究科, 准教授 (60323507) ; 伊藤 祥司 東京大学, 情報基盤センター, 特任准教授 (70333482) ; 岩下 武史 京都大学, 学術情報メディアセンター, 准教授 (30324685) ; 滝沢 寛之 東北大学, 情報科学研究科, 准教授 (70323996)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: 高性能計算 / 並列化 / マルチコア / GPU / ソフトウェア自動チューニング / ABCLibScript / コード自動生成 / 高生産性

研究概要

本研究では、多様な計算機環境において高性能を達成するため、自動チューニング(AT)を実現する以下の研究開発を行った。(1)マルチコア・超並列環境に適用できるAT言語ABCLibScriptの機能拡張;(2)マルチコアCPUおよびGPUでのAT効果の検証;(3)いくつかのアプリケーションソフトウェアに新規ABCLibScript機能を適用し有効性を検証;(4)新規ABCLibScript処理系を、フリーソフトウェアとしてインターネット上に公開。

研究成果

• [雑誌論文] BiCGStab法の前処理付きアルゴリズムに対する改善 (2012)
  • 著者名/発表者名: 伊藤祥司、片桐孝洋、櫻井隆雄、猪貝光祥、大島聡史、黒田久泰、直野健
  • 雑誌名: 情報処理学会論文誌: ACS 巻: Vol.5、No.3 ページ: 11-21
  • 査読あり
• [雑誌論文] BiCGStab法の前処理付きアルゴリズムに対する改善 (2012)
  • 著者名/発表者名: 伊藤祥司、片桐孝洋、櫻井隆雄、猪貝光祥、大島聡史、黒田久泰、直野健
  • 雑誌名: 2012年ハイパフォーマンスコンピューティングと計算科学シンポジウム論文集 ページ: 117-126
  • 査読あり
• [雑誌論文] キャッシュメモリを考慮した3次元FDTDカーネルの性能改善 (2012)
  • 著者名/発表者名: 南武志、高橋康人、岩下武史、中島浩
  • 雑誌名: 情報処理学会論文誌: ACS 巻: Vol.4、No.2 ページ: 70-83
  • 査読あり
• [雑誌論文] OpenCLにおけるタスク並列化支援のための実行時依存関係解析手法 (2012)
  • 著者名/発表者名: 佐藤功人、小松一彦、滝沢寛之、小林広明
  • 雑誌名: 情報処理学会論文誌: ACS 巻: Vol.5、No.1
  • 査読あり
• [雑誌論文] 疎行列-ベクトル積におけるブロック化BSS法と高スレッド並列環境での性能評価 (2011)
  • 著者名/発表者名: 片桐孝洋、佐藤雅彦
  • 雑誌名: 情報処理学会論文誌: ACS 巻: Vol.4、No.3 ページ: 1-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] A History-based Performance Prediction Model with Pro-file Data Classification for Automatic Task Allocation in Heterogeneous Computing Systems (2011)
  • 著者名/発表者名: Katsuto Sato、Kazuhiko Komatsu、Hiroyuki Takizawa、and Hiroaki Kobayashi
  • 雑誌名: InThe 9th IEEE International Symposiumon Parallel and DistributedProcessing with Applications
  • 査読あり
• [雑誌論文] ペタフロップス環境における小規模行列用対称密行列固有値ソルバに向けて-逆変換の改良- (2010)
  • 著者名/発表者名: 片桐孝洋
  • 雑誌名: 情報処理学会論文誌: ACS 巻: Vol.3、No.2 ページ: 1-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] Challenges of Run-time Auto-tuning for SparseIterative Solvers、Fifth International Workshop on Automatic Performance Tuning(iWAPT2010) (2010)
  • 著者名/発表者名: Takahiro Katagiri
  • 雑誌名: Proceedings of VECPAR' 2010
  • 査読あり
• [雑誌論文] クリロフ部分空間法に対する前処理方式と収束判定について (2010)
  • 著者名/発表者名: 伊藤祥司、杉原正顯、姫野龍太郎
  • 雑誌名: 情報処理学会論文誌: ACS 巻: Vol.3、No.2 ページ: 9-19
  • 査読あり
• [雑誌論文] Narrow-band reduction approach ofa DRSM eigensolver on amulticore-based cluster system、International Parallel Computingconference 2009(ParCo2009) (2010)
  • 著者名/発表者名: Imamura, T.、Yamada, S. and Machida, M.
  • 雑誌名: Parallel Computing : From Multicoresand GPU's to Petascale 巻: Vol.19 ページ: 91-98
  • 査読あり
• [雑誌論文] Methods of Parallel Experimental Design of Online Automatic Tuning and their Application to Parallel Sparse Matrix Data Structure (2010)
  • 著者名/発表者名: Reiji Suda
  • 雑誌名: Proc. iWAPT2010(VECPAR' 10)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evaluating Performance and Portability of OpenCL Programs (2010)
  • 著者名/発表者名: Kazuhiko Komatsu、Katsuto Sato、YusukeArai、Kentaro Koyama、Hiroyuki Takizawa and Hiroaki Kobayashi
  • 雑誌名: Proc. iWAPT2012(VECPAR' 10)
  • 査読あり
• [雑誌論文] 超並列環境向きの固有値計算アルゴリズムと自動チューニング (2010)
  • 著者名/発表者名: 今村俊幸
  • 雑誌名: 応用数理 巻: Vol.20、No.3
  • 査読あり
• [学会発表] 高精度行列-行列積アルゴリズムのスレッド並列化とABCLibScriptへの機能実装 (2012)
  • 著者名/発表者名: 片桐孝洋、尾崎克久、荻田武史、大石進一
  • 学会等名: 第133回HPC研究会、情報処理学会研究報告HPC-133
  • 年月日: 20120000
• [学会発表] 自動チューニングによる通信最適化を施した固有値ソルバの開発について (2012)
  • 著者名/発表者名: 近藤大貴、吉田剛啓、田村遼也、今村俊幸
  • 学会等名: 情報処理学会研究報告HPC-133
  • 年月日: 20120000
• [学会発表] 疎行列反復解法ライブラリにおける自動チューニング機能の開発、京都大学数理解析研究所、研究集会、科学技術計算アルゴリズムの数理的基盤と展開(代表者:大石進一(早稲田大学)),若手セッション (2011)
  • 著者名/発表者名: 片桐孝洋
  • 学会等名: 京都大学数理解析研究所講究録1733
  • 年月日: 20110000
• [学会発表] Development of C Language Version of ABCLibScript-The Impact To Auto-tuning Software、SIAM Conference on Computational Scienceand Engineering(CSE11)、MS44 (2011)
  • 著者名/発表者名: Takahiro Katagiri
  • 学会等名: Advanced Performance Auto-tuning for Computer Systems and Numerical Libraries-Part I of II
  • 発表場所: 米国ネバダ州レノ市
  • 年月日: 20110000
• [学会発表] 非均質計算機向け自動チューニング記述言語拡張 (2011)
  • 著者名/発表者名: 片桐孝洋、大島聡史、平澤将一、本多弘樹
  • 学会等名: 情報処理学会研究報告HPC-129
  • 年月日: 20110000
• [学会発表] Towards Auto-tuning Description Language to Heterogeneous Computing Environment (2011)
  • 著者名/発表者名: Takahiro Katagiri
  • 学会等名: Proceedings of Fifth International Workshop on High-level Parallel Programming and Applications(HLPP2011)
  • 年月日: 20110000
• [学会発表] An improvement in preconditioned BiCGStab method (2011)
  • 著者名/発表者名: Shoji Itoh, Takahiro Katagiri, Takao Sakurai, Mitsuyoshi Igai, Satoshi Ohshima, Hisayasu Kuroda, Ken Naono, Kengo Nakajima
  • 学会等名: 2011年ハイパフォーマンスコンピューティングと計算科学シンポジウム論文集
  • 年月日: 20110000
• [学会発表] 3次元FDTDカーネルのキャッシュメモリを考慮した性能改善の実装と性能評価 (2011)
  • 著者名/発表者名: 南武志、岩下武史、中島浩
  • 学会等名: 情報処理学会研究報告HPC-130
  • 年月日: 20110000
• [学会発表] ポストペタスケール時代の超並列固有値ソルバー開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 今村俊幸、山田進、町田昌彦
  • 学会等名: 日本応用数理学会2011年度年会講演予稿集
  • 年月日: 20110000
• [学会発表] GPUを利用した線形方程式の反復解法の実装と性能評価 (2011)
  • 著者名/発表者名: 片山祐、黒田久泰
  • 学会等名: 情報処理学会第73回全国大会講演論文集(1)
  • 年月日: 20110000
• [図書] ABCLib Script : A Computer Language for Automatic Performance Tuning、Software Automatic Tuning (2010)
  • 著者名/発表者名: Takahiro Katagiri, Naono, K.; Teranishi, K.; Cavazos, J.; Suda, R.(Eds.)
  • 総ページ数: 295-314
  • 出版者: Springer
• [図書] Systematic performance evaluation of linear solvers using quality controlte chniques、Software Automatic Tuning (2010)
  • 著者名/発表者名: Shoji Ito, Masaaki Sugihara, K.; Teranishi, K.; Cavazos, J.; Suda, R.(Eds.)
  • 総ページ数: 135-152
  • 出版者: Springer
• [図書] Automatic Tuning of CUDA Execution Parameters for Stencil Processing、Software Automatic Tuning (2010)
  • 著者名/発表者名: Katsuto Sato, Hiroyuki Takizawa, Kazuhiko Komatsu, Hiroaki Kobayashi, Naono, K.; Teranishi, K.; Cavazos, J.; Suda, R.
  • 総ページ数: 209-228
• [備考] Xabclibホームページ:
  • URL: http://www.abc-lib.org/