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2009 年度 実績報告書

マルチコア複合環境を指向した適応型自動チューニング技術

研究課題

研究課題/領域番号 21300013
研究機関電気通信大学

研究代表者

今村 俊幸  電気通信大学, 電気通信学部, 准教授 (60361838)

研究分担者 片桐 孝洋  東京大学, 情報基盤センター, 特任准教授 (40345434)
須田 礼仁  東京大学, 情報理工学(系)研究科, 准教授 (40251392)
高橋 大介  筑波大学, システム情報工学研究科, 准教授 (00292714)
山本 有作  神戸大学, 工学研究科, 教授 (20362288)
中島 研吾  東京大学, 情報基盤センター, 教授 (20376528)
キーワードマルチコア / 実行時最適化 / 性能データベース / 動的負荷分散 / ハイブリッド並列プログラミングモデル / GPGPU / QR分解 / 固有値計算
研究概要

マルチコアCPU・Cell・高性能アクセラレータ・GPGPUなど高性能計算を下支えするハードウェアアーキテクチャが複雑化することにより、高性能計算を恒常的に維持するための重要な要素「自動チューニング技術」が現在以上に必要となってくる。従来は、コンパイラやいわゆる専門家による「匠の技」としての扱いがなされてきたが、前述のアーキテクチャはすでに我々の身近に存在しこれらの上で十分な性能を発揮できない問題が存在する。本研究のゴールとする適応型自動チューニングにおいては、多様な計算機アーキテクチャの動的な変化や過去の統計情報の取り扱いが重要な役割を果たすと考えて本年度は研究を実施した。特筆すべき研究成果は以下の様になる。
1)【今村・山本・片桐】によるマルチコア超並列環境における固有値計算、QR変換の研究
2)【今村】によるGPGPUを用いた高速多重極展開法FMMの高速化
3)【高橋】によるマルチコア超並列クラスタにおける2次元データ分割の高速フーリエ変換の研究
4)【中島】によるハイブリッド並列プログラミングモデルにおけるマルチコア・マルチソケットクラスタ向け並列前処理付反復法の研究
5)【中島】による悪条件問題向け前処理・領域分割法の研究
6)【片桐】による性能データベース作成のための基礎データ習得と実装方式検証
7)【山本】による反復解法における収束過程に関する数理的定式化と動的な負荷分散方式の提案
など、当初の研究計画に従って一定以上の成果が得られている。

  • 研究成果

    (22件)

すべて 2010 2009

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (16件)

  • [雑誌論文] High-Performance Quantum Simulation for Coupled Josephson Junctions on the Earth Simulator : A challenge to Schrodinger Equation on 256^4 Grids2009

    • 著者名/発表者名
      Imamura, T., Kano, T., Yamada S., Okumura, M., Machida, M
    • 雑誌名

      International Journal of High Performance Computing (オンライン)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] MPI通信ライブラリの自動チューニング2009

    • 著者名/発表者名
      今村俊幸
    • 雑誌名

      情報処理 50

      ページ: 523-526

  • [雑誌論文] ソフトウェア自動チューニングの数理2009

    • 著者名/発表者名
      須田礼仁
    • 雑誌名

      情報処理 50

      ページ: 487-493

  • [雑誌論文] 正方行列向け特異値分解のCUDAによる高速化2009

    • 著者名/発表者名
      深谷猛, 山本有作, 畝山多加志, 中村佳正
    • 雑誌名

      情報処理学会論文誌ACS 2

      ページ: 98-109

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Differential qd Algorithm for Totally Nonnegative Band Matrices : Convergence Properties and Error Analysis2009

    • 著者名/発表者名
      Y.Yamamoto, T.Fukaya
    • 雑誌名

      JSIAM Letters 1

      ページ: 56-59

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 行列の指数関数に基づく連立線形常微分方程式の大粒度並列解法とその評価2009

    • 著者名/発表者名
      則竹渚宇, 今倉暁, 山本有作, 張紹良
    • 雑誌名

      日本応用数理学会論文誌 19

      ページ: 293-312

    • 査読あり
  • [学会発表] GPUを利用した2次元FMMの高速化2010

    • 著者名/発表者名
      吉田晋三, 今村俊幸
    • 学会等名
      日本応用数理学会 2010年 研究部会連合発表会
    • 発表場所
      筑波大学
    • 年月日
      20100308-20100309
  • [学会発表] 拡張階層型領域間境界分割に基づく悪条件問題向け並列前処理手法2010

    • 著者名/発表者名
      中島研吾
    • 学会等名
      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HPCS2010
    • 発表場所
      工学院大学
    • 年月日
      20100114-20100115
  • [学会発表] Parallel Multigrid Solvers using OpenMP/MPI Hybrid Programming Models on Multi-Core/Multi-Socket Clusters2010

    • 著者名/発表者名
      中島研吾
    • 学会等名
      SIAM 14th Conference on Parallel Processing for Scientific Computing (PP10), MS 55 : Joint JSIAM-SIAM Minisymposium : Parallel Programming Models and Algorithms for Multicore Clusters and GPGPUs-Part II of III
    • 発表場所
      シアトル・アメリカ
    • 年月日
      2010-02-26
  • [学会発表] High Performance and High Scalable Eigenvalue Solver on a Peta-scale Computing Environment2010

    • 著者名/発表者名
      Imamura, T., Pham, H.P., Yamada, S., Machida, M.
    • 学会等名
      SIAM 14th Conference on Parallel Processing for Scientific Computing (PP10), MS42 Joint JSIAM--SIAM Minisymposium : The State-of-the-art of Auto-tuning Technologies : Adaptation to Advanced Computer Environment and Numerical Libraries-Part II of II
    • 発表場所
      シアトル・アメリカ
    • 年月日
      2010-02-25
  • [学会発表] Automatic Tuning for Parallel 3-D FFT with 2-D Decomposition2010

    • 著者名/発表者名
      高橋大介
    • 学会等名
      SIAM 14th Conference on Parallel Processing for Scientific Computing (PP10), MS42 Joint JSIAM--SIAM Minisymposium : The State-of-the-art of Auto-tuning Technologies : Adaptation to Advanced Computer Environment and Numerical Libraries-Part II of II
    • 発表場所
      シアトル・アメリカ
    • 年月日
      2010-02-25
  • [学会発表] ペタスケール環境における固有値ソルバについて2009

    • 著者名/発表者名
      今村俊幸
    • 学会等名
      日本応用数理学会2009年度年会
    • 発表場所
      大阪大学豊中キャンパス
    • 年月日
      20090928-20090930
  • [学会発表] 並列計算機におけるソフトウェア自動チューニングのための数理モデル2009

    • 著者名/発表者名
      須田礼仁
    • 学会等名
      日本応用数理学会2009年度年会
    • 発表場所
      大阪大学豊中キャンパス
    • 年月日
      20090928-20090930
  • [学会発表] マルチコア・超並列計算機時代の自動チューニング機能付き疎行列反復解法ソルバ2009

    • 著者名/発表者名
      片桐孝洋, 黒田久泰
    • 学会等名
      日本応用数理学会2009年度年会
    • 発表場所
      大阪大学豊中キャンパス
    • 年月日
      20090928-20090930
  • [学会発表] Flat MPI vs. Hybrid : Evaluation of Parallel Programming Models for Preconditioned Iterative Solvers on "T2K Open Supercomputer2009

    • 著者名/発表者名
      中島研吾
    • 学会等名
      the 38^<th> International Conference on Parallel Processing (ICPP-09) (Second International Workshop on Parallel Programming Models and Systems Software for High-End Computing (P2S2))
    • 発表場所
      ウィーン・オーストリア
    • 年月日
      20090922-20090925
  • [学会発表] An Implementation of Parallel 3-D FFT with 2-D Decomposition on a Massively Parallel Cluster of Multi-Core Processors2009

    • 著者名/発表者名
      高橋大介
    • 学会等名
      8th International Conference on Parallel Processing and Applied Mathematics (PPAM 2009)
    • 発表場所
      ロクロー・ポーランド
    • 年月日
      20090913-20090916
  • [学会発表] Narrow-band reduction approach of a DRSM eigensolver on a multicore-based custer system2009

    • 著者名/発表者名
      Imamura, T., Yamada, S., Machida, M.
    • 学会等名
      International Parallel Computing conference 2009
    • 発表場所
      リヨン・フランス
    • 年月日
      20090901-20090904
  • [学会発表] 10万超コアを駆使する固有値ソルバについての検討2009

    • 著者名/発表者名
      今村俊幸
    • 学会等名
      2009年並列/分散/協調処理に関する『仙台』サマー・ワークショップ (SWOPP2009)
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      20090804-20090806
  • [学会発表] マルチコア環境における密および疎行列ソルバの自動チューニング機構の評価2009

    • 著者名/発表者名
      片桐孝洋, 黒田久泰
    • 学会等名
      2009年並列/分散/協調処理に関する『仙台』サマー・ワークショップ (SWOPP2009)
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      20090804-20090806
  • [学会発表] 大規模並列固有値計算の現状 (ペタスケール計算機環境への展望)2009

    • 著者名/発表者名
      今村俊幸, 山田進, 町田昌彦
    • 学会等名
      日本学術会議「機械工学委員会, 土木工学・建築学委員会合同IUTAM分科会」
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      20090609-20090911
  • [学会発表] ペタスケール計算環境に向けたFFTライブラリ2009

    • 著者名/発表者名
      高橋大介
    • 学会等名
      日本応用数理学会2009年度年会
    • 発表場所
      大阪大学豊中キャンパス
    • 年月日
      20090609-20090611
  • [学会発表] ソフトウェア自動チューニング : パソコンからスパコンまでの先進最適化技術~数値計算ライブラリを中心に~2009

    • 著者名/発表者名
      片桐孝洋
    • 学会等名
      情報処理学会東北支部、第350回研究講演会
    • 発表場所
      秋田県立大学本荘キャンパス
    • 年月日
      2009-12-18

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公開日: 2011-06-16   更新日: 2016-04-21  

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