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2013 年度 実績報告書

時空間タイリングによる高性能シミュレーションコードの生成

研究課題

研究課題/領域番号 23300006
研究機関京都大学

研究代表者

中島 浩  京都大学, 学術情報メディアセンター, 教授 (10243057)

研究分担者 岩下 武史  京都大学, 学術情報メディアセンター, 准教授 (30324685)
研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2014-03-31
キーワードハイパフォーマンスコンピューティング / タイリング / コード生成 / コード変換
研究概要

これまでに設計した時空間タイリング技法を適用した各種コードに対して、複数のマルチコアプロセッサを持つノードから構成される大規模並列システムと、マルチコアプロセッサとメニーコアプロセッサからなる小規模な並列システムの双方を用いて、性能評価とそれに基づく改良を行った。特にメニーコアプロセッサについて、キャッシュを意識したループ分割によるループ単純化、ループボディでのメモリアドレス計算の単純化、およびマルチグリッド法に関してはループ運搬依存の部分的な除去など、メニーコアプロセッサ特有の新たなコード生成技法を開発した。
またFDTD法を対象とした前年度の研究で、時空間タイルの各次元サイズを適切に調整するオフライン自動チューニングが有効であることが明らかになっており、この手法の他の問題への適用を詳細に検討した。その結果、最内ループに対応する次元のサイズを隣接ストリーム間のキャッシュデータ再利用性が保たれる範囲で大きくすること、メモリからキャッシュへのロードやスレッド間のデータ共有のためのトラフィックを小さくするためにタイルの多次元分割が有効な場合があること、タイル内のスレッド分割だけでなく複数タイルのスレッド並列処理も組み合わせることが有効であること、などが明らかになった。

現在までの達成度 (区分)
理由

25年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Plasma Particle Simulations of Wake Formation behind a Spacecraft with Thin Wire Booms2013

    • 著者名/発表者名
      Yohei Miyake, Chris M. Cully, Hideyuki Usui, Hiroshi Nakashima
    • 雑誌名

      J. Geophysics Research

      巻: 118 ページ: 5681-5694

    • DOI

      10.1109/TrustCom.2013.134

    • 査読あり
  • [学会発表] SIMD Implementation of a Multiplicative Schwarz Smoother for a Multigrid Poisson Solver on an Intel Xeon Phi Coprocessor2014

    • 著者名/発表者名
      Masatoshi Kawai, Takeshi Iwashita, Hiroshi Nakashima
    • 学会等名
      Intl. Mtng. High-Performance Computing for Computational Science
    • 発表場所
      Eugene, OR
    • 年月日
      20140630-20140703
  • [学会発表] Performance Improvement of Three-Dimensional Tiled FDTD Kernel Based on Automatic Parameter Tuning2013

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Minami, Motoharu Hibino, Tasuku Hiraishi, Takeshi Iwashita, Hiroshi Nakashima
    • 学会等名
      Intl. Conf. Computation on Electromagnetic Fields
    • 発表場所
      Budapest, Hungary
    • 年月日
      2013-07-03
  • [学会発表] Low-Cost Load Balancing for Parallel Particle-in-Cell Simulations with Thick Overlapping Layers

    • 著者名/発表者名
      Yohei Miyake, Hiroshi Nakashima
    • 学会等名
      Intl. Symp. Parallel and Distributed Processing with Applications
    • 発表場所
      Melbourne, Australia
  • [備考] OhHelp Library

    • URL

      http://www.para.media.kyoto-u.ac.jp/ohhelp/

URL: 

公開日: 2015-05-28  

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