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2010 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

本年度はマルチコアCPU・マルチGPUなど次世代スパコンの基盤となる姿が明確になり、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」の必要性が再認識された。コンパイラやいわゆる専門家による「匠の技」ではなく、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を適切に分析し取り扱うことにより、適応的かつ自動的にチューニング作業が達成されることが本研究の目的である。昨年度の研究成果を踏襲して、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】による次世代スパコン「京」やマルチコア+マルチGPU超並列環境向け固有値計算、QR変換の研究
2)【高橋】によるマルチコアクラスタにおけるFFTの研究、特に全体全通信の自動チューニング
3)【中島】によ多重格子法でのハイブリッド並列プログラミングモデルの影響調査、収束性や計算性能の関係,Coarse Grid Solverの影響調査
4)【須田】による動的変化に適応する自動チューニング手法の研究
5)【片桐】による性能データベースの最適実装方式分析と、行列データによるアルゴリズム分析
6)【山本】によるCPUとGPUの協調計算と性能モデルに基づく負荷分散方式の提案、ヘッセンベルグ化での予備実験
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

    (26件)

すべて 2011 2010

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (17件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] A B\"{a}cklund Transformation Between Two Integrable Discrete Hungry Systems2011

    • 著者名/発表者名
      Fukuda, A., Yamamoto, Y., Iwasaki, M., Ishiwata, E., Nakamura, Y.
    • 雑誌名

      Physics Letters A

      巻: 375(3) ページ: 303-308

    • 査読あり
  • [雑誌論文] GPGPUにおけるデータ転送とカーネル実行のヒューリスティックスケジューリング2011

    • 著者名/発表者名
      本間咲来, 須田礼仁
    • 雑誌名

      情報処理学会研究報告

      巻: HPC-129-22

  • [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: 20 ページ: 26-36

    • URL

      http://ci.nii.ac.jp/els/110007730720.pdf?id=ART0009529781 & type=pdf & lang=jp & host=cinii & order_no= & ppv_type=0 & lang_sw= & no=1339483800 & cp=

  • [雑誌論文] High-Performance Quantum Simulation for Coupled Josephson Junctions on the Earth Simulator : A challenge to Schroedinger Equation on 256^4Grids2010

    • 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

      巻: 24(3) ページ: 319-334

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Narrow-band reduction approach of a DRSM eigensolver on a multicore-based cluster system2010

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

      Parallel Computing : From Multicores and GPU's to Petascale

      巻: 19 ページ: 91-98

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Differential qd Algorithm for Totally Nonnegative Hessenberg Matrices : Introduction of Origin Shifts and Relationship with the Discrete Hungry Lotka-Volterra System2010

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

      JSIAM Letters

      巻: 2 ページ: 69-72

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 密正方行列特異値分解における並列I-SVD法の特性を用いた後処理の高速化2010

    • 著者名/発表者名
      豊川博己, 山本有作, 木村欣司, 高田雅美, 中村佳正
    • 雑誌名

      情報処理学会論文誌コンピューティングシステム(ACS)

      巻: 30(2) ページ: 30-38

    • 査読あり
  • [雑誌論文] オフライン自動チューニングの数理手法2010

    • 著者名/発表者名
      須田礼仁
    • 雑誌名

      情報処理学会研究報告

      巻: HPC-125-3

  • [学会発表] 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
    • 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論文集HPCS2011
    • 発表場所
      産業技術総合研究所、つくば
    • 年月日
      20110118-20110119
  • [学会発表] eigen_sg:マルチコア+GPGPU環境における固有値ソルバ開発2011

    • 著者名/発表者名
      今村俊幸, 山田進, 町田昌彦
    • 学会等名
      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論文集HPCS2011
    • 発表場所
      産業技術総合研究所、つくば
    • 年月日
      20110118-20110119
  • [学会発表] Performance Evaluation for a Dense Eigenvalue Solver for the Next-generation Petascale System2011

    • 著者名/発表者名
      Imamura.T., Pham, H.P., Yamada, S., Machida, M.
    • 学会等名
      SIAM CSE2011
    • 発表場所
      Reno, USA
    • 年月日
      2011-03-01
  • [学会発表] Development of a high performance eigensolver on the peta-scale next generation supercomputer system2010

    • 著者名/発表者名
      Imamura, T., Yamada, S., Machida, M
    • 学会等名
      Joint International Conference on Supercomputing in Nuclear Applications and Monte Carlo 2010(SNA+MC2010)
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 年月日
      20101017-20101021
  • [学会発表] Novel approach in a divide and conquer algorithm for eigenvalue problems of real symmetric band matrices2010

    • 著者名/発表者名
      Pham, H.P., Imamura.T., Yamada, S., Machida, M.
    • 学会等名
      Joint International Conference on Supercomputing in Nuclear Applications and Monte Carlo 2010 (SNA+MC2010)
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 年月日
      20101017-20101021
  • [学会発表] High Performance Computing of Density Matrix Renormalization Group Method for 2-Dimensional Model : Parallelization Strategy toward Peta Computing2010

    • 著者名/発表者名
      Yamada, S., Imamura, T., Okumura, M., Igarashi, R., Onishi, H., Machida, M.
    • 学会等名
      Joint International Conference on Supercomputing in Nuclear Applications and Monte Carlo 2010(SNA+MC2010)
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 年月日
      20101017-20101021
  • [学会発表] Infrastructure for Development of Codes in Scientific Computing on Post-Peta-Scale Systems2010

    • 著者名/発表者名
      Nakajima, K
    • 学会等名
      Open Workshop by IPAB (Initiative for Parallel Bioinformatics)
    • 発表場所
      Nara, Japan
    • 年月日
      20101000
  • [学会発表] Acceleration of two dimensional FMM using GPU2010

    • 著者名/発表者名
      Yoshida, S., Imamura.T
    • 学会等名
      International Workshop on Modern Science and Technology 2010 (IWMST 2010)
    • 発表場所
      Kitami, Japan
    • 年月日
      20100904-20100905
  • [学会発表] A Massively Parallel Dense Symmetric Eigensolver with Communication Splitting Multicasting Algorithm2010

    • 著者名/発表者名
      Kataeiri, T., Itoh, S.
    • 学会等名
      High Performance Computing for Computational Science-VECPAR 2010
    • 発表場所
      Berkley, USA
    • 年月日
      20100622-20100625
  • [学会発表] Parallel Multigrid Solvers using OpenMP/MPI Hybrid Parallel Programining Models on Multi-Core/Multi-Socket Clusters2010

    • 著者名/発表者名
      Nakajima, K.
    • 学会等名
      High Performance Computing for Computational Science-VECPAR 2010
    • 発表場所
      Berkley, USA
    • 年月日
      20100622-20100625
  • [学会発表] ペタスケール計算環境に向けたFFTライブラリ2010

    • 著者名/発表者名
      高橋大介
    • 学会等名
      計算工学講演会
    • 発表場所
      九州大学
    • 年月日
      20100526-20100528
  • [学会発表] ペタスケール環境での高並列固有値ソルバの開発, 日本計算工学会計算工学講演会論文集2010

    • 著者名/発表者名
      今村俊幸
    • 学会等名
      日本計算工学会
    • 発表場所
      九州大学
    • 年月日
      20100526-20100528
  • [学会発表] テラからペタスケール環境での密行列固有値ソルバの性能予測2010

    • 著者名/発表者名
      今村俊幸
    • 学会等名
      第二回特異値・固有値ワークショップ
    • 発表場所
      筑波大学【招待講演】
    • 年月日
      2010-11-27
  • [学会発表] Development of a High Performance Eigensolver beyond Peta-scale Supercomputer Systems2010

    • 著者名/発表者名
      Imamura, T., Yamada, S., Machida, M.
    • 学会等名
      Minisymposium organized by JAEA at SC10
    • 発表場所
      New Orleans, USA(招待演講)
    • 年月日
      2010-11-17
  • [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2010

    • 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))
    • 発表場所
      京都大学【招待講演】
    • 年月日
      2010-10-19
  • [学会発表] マルチコア時代の並列前処理手法2010

    • 著者名/発表者名
      中島研吾
    • 学会等名
      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))
    • 発表場所
      京都大学
    • 年月日
      2010-10-19
  • [学会発表] Automatic Tuning for Parallel 3-D FFTs2010

    • 著者名/発表者名
      Takahashi, D.
    • 学会等名
      2010 SIAM Annual Meeting
    • 発表場所
      Pittsburgh, USA
    • 年月日
      2010-07-16
  • [図書] Software Automatic Tuning(Concepts and State-of-the-Art Results)2010

    • 著者名/発表者名
      Suda, R., Naono, K., Teranishi, K., Cavazos, J.
    • 総ページ数
      377
    • 出版者
      Springer Verlag

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公開日: 2012-07-19  

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