Creation of Scalable Computers and their System Software for Post-Moore Era

为后摩尔时代创建可扩展计算机及其系统软件

基本信息

  • 批准号:
    20H00593
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 28.62万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
  • 财政年份:
    2020
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2020-04-01 至 2024-03-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

スケーラブルデータフロー(SDF)システムの構築を目指し、COMP、PROGSYS、APPの3グループ体制により、計算機構とモデル、プログラミングモデルとシステムソフト、アプリ(APP)の研究を実施した。COMPでは、SDFアーキテクチャとして粗粒度再構成可能アレイ(CGRA)の基本構成とその評価フレームワークを用いて、内部結合網の探索を行った。また、マルチFPGAに対して効率的にタスクをオフロードするためのタスク管理機構や、グラフ幅優先探索、点群処理のデータフローハードウェアを設計しその基礎評価を行った。PROGSYSでは、FPGAクラスタ向けのタスク割当てを研究開発した。計算と再構成の重畳により再構成時間を隠蔽し、さらに隣接FPGAへのタスク割当てにより直接網の利用を促進することで、タスク並列処理のメイクスパンを短縮した。また、OpenACC/OpenMP target構文からOpenCLに変換するコンパイラを開発した。OpenCLに変換することにより、NVIDIAのみならずAMDのGPUやFPGA向けにコンパイル可能となる。この他、ARM SVE向けオフロードコードの生成方法を検討した。また、動的依存関係の探索コストを削減するために、組み込みアプリ向けにOpenMPのtask構文を静的なタスク記述に拡張する方法を提案し、簡単なタスクグラフでその効果を確認した。APPでは、並列化された幅優先探索アルゴリズムを基にグラフの幅優先探索専用アクセラレータHyGTAを再設計することとし、そのシミュレータ開発に着手した。また、近似凸包の計算法について、複数FPGAによる並列処理で近似精度を向上させる手法を実装した。さらに、複数FPGAによるアプリの機能検証高速化を目的として、複数FPGAの動作記述を単一の大規模FPGAの動作記述に自動変換するツールを提案し評価を行った。
ス ケ ー ラ ブ ル デ ー タ フ ロ ー (SDF) シ ス テ ム の build を refers し, COMP, PROGSYS, APP の 3 グ ル ー プ system に よ り, computing mechanism と モ デ ル, プ ロ グ ラ ミ ン グ モ デ ル と シ ス テ ム ソ フ ト, ア プ リ (APP) の を be applied し た. COMP で は, SDF ア ー キ テ ク チ ャ と し て coarse-grained reconstitution may ア レ イ (CGRA) の basic composition と そ の review 価 フ レ ー ム ワ ー ク を with い て line, as well as the combination of internal network の explore を っ た. ま た, マ ル チ FPGA に し seaborne て sharper rate に タ ス ク を オ フ ロ ー ド す る た め の タ ス ク management agencies や, グ ラ フ picture first explored, some group of 処 の デ ー タ フ ロ ー ハ ー ド ウ ェ ア を design し そ の based evaluation 価 を line っ た. PROGSYSで で and FPGA ラスタ ラスタ are engaged in け <s:1> タス てを research and development of てを た. Computing と constitute の again heavy 畳 に よ り government to constitute the time を し, shadowing さ ら に 隣 by FPGA へ の タ ス ク cut when て に よ り net の directly using を promote す る こ と で, タ ス ク parallel 処 Richard の メ イ ク ス パ ン を shortening し た. ま た, OpenACC/OpenMP target compose text か ら OpenCL に variations in す る コ ン パ イ ラ を open 発 し た. OpenCL に variations in す る こ と に よ り, NVIDIA の み な ら ず AMD の GPU や FPGA to け に コ ン パ イ ル may と な る. <s:1> <s:1> he, ARM SVE, asked け, フロ, ドコ, ド, ド generation method を検 for た た. ま た, dynamic dependent masato is の explore コ ス ト を cut す る た め に, group み 込 み ア プ リ to け に OpenMP の task compose text を static な タ ス ク account に company, zhang す る method proposed を し, Jane 単 な タ ス ク グ ラ フ で そ の unseen fruit を confirm し た. APP で は, parallel さ れ た picture first explored ア ル ゴ リ ズ ム を base に グ ラ フ の picture first explored 専 with ア ク セ ラ レ ー タ HyGTA を redesign す る こ と と し, そ の シ ミ ュ レ ー タ open 発 に to し た. ま た, approximate convex hull の calculation method に つ い て, plural FPGA に よ る parallel 処 Richard で approximation precision を upward さ せ る gimmick を be loaded し た. さ ら に, plural FPGA に よ る ア プ リ の high speed function 検 card を purpose と し て, plural FPGA の action described を 単 one の large-scale FPGA の movement account に automatic variations in す る ツ ー ル を proposal し review 価 を line っ た.

项目成果

期刊论文数量(109)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Dedicated Inter-FPGA Networks for Scalable Reconfigurable Computing
用于可扩展可重构计算的专用 FPGA 间网络
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Ryota Hatayama;and Kenya Sato;Kentaro Sano
  • 通讯作者:
    Kentaro Sano
マルチFPGAシステムの高位合成シミュレーション手法に関する検討
多FPGA系统高级综合仿真方法研究
ESSPER: FPGA Cluster for Research on Reconfigurable HPC with Supercomputer Fugaku
ESSPER:用于研究超级计算机 Fugaku 可重构 HPC 的 FPGA 集群
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Choji Fukuhara;Tomoya Taniguchi;Kentaro Uchida;Hiroshi Akama;Ryo Watanabe;Kentaro Sano
  • 通讯作者:
    Kentaro Sano
Implementation of a Stencil Computation Framework for BCM Applicable to FPGA Clusters
适用于FPGA集群的BCM Stencil计算框架的实现
FPGAによる高速な近似凸包計算
使用FPGA进行高速近似凸包计算
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  • 通讯作者:
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佐野 健太郎其他文献

自己適応システムにおけるコンポーネントの安全な置き換え
自适应系统中组件的安全更换
  • DOI:
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    上野 知洋;高野 芳彰;佐野 健太郎;山本 悟;中島震
  • 通讯作者:
    中島震
災害時の情報通信技術
灾害期间的信息和通信技术
  • DOI:
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    佐野 健太郎;高野 芳彰;鈴木 隼人;千葉 諒太郎;山本 悟;塚田 晃司
  • 通讯作者:
    塚田 晃司
数値データストリーム圧縮ハーウェアの性能評価
数值数据流压缩硬件的性能评估
FPGAによる津波シミュレーションと最新FPGA の性能評価
使用 FPGA 进行海啸模拟以及最新 FPGA 的性能评估
  • DOI:
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    伊藤涼;鈴木隼人;上野知洋;佐野健太郎;山本悟;田中 大智;長洲 航平;上野 知洋;Kentaro Sano;佐野 健太郎
  • 通讯作者:
    佐野 健太郎
ポストムーアとFPGAによるカスタムコンピューティング
使用 Postmoore 和 FPGA 进行定制计算
  • DOI:
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    伊藤涼;鈴木隼人;上野知洋;佐野健太郎;山本悟;田中 大智;長洲 航平;上野 知洋;Kentaro Sano;佐野 健太郎;長洲 航平;佐野 健太郎;佐野 健太郎;佐野 健太郎;佐野 健太郎;Daichi Tanaka;上野 知洋;上野 知洋;佐野 健太郎;田中 大智;Kohei Nagasu;Kohei Nagasu;Kohei Nagasu;Kohei Nagasu;Kohei Nagasu;Performance Improvement of FPGA-Based Stream Computing by Bandwidth Compressor;Tomohiro Ueno;Kohei Nagasu;Kentaro Sano;佐野 健太郎;佐野 健太郎;長州 航平;佐野 健太郎
  • 通讯作者:
    佐野 健太郎

佐野 健太郎的其他文献

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  • DOI:
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  • 发表时间:
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  • 期刊:
  • 影响因子:
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  • 作者:
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  • 通讯作者:
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{{ truncateString('佐野 健太郎', 18)}}的其他基金

シストリックメモリアーキテクチャに基づく超高速4次元データ圧縮システムの研究開発
基于脉动内存架构的超高速4D数据压缩系统研发
  • 批准号:
    17700043
  • 财政年份:
    2005
  • 资助金额:
    $ 28.62万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
3次元統合化脳診断支援システムのための3次元データ圧縮・伸張プロセッサ研究開発
用于3D集成脑诊断支持系统的3D数据压缩/解压缩处理器的研发
  • 批准号:
    15700040
  • 财政年份:
    2003
  • 资助金额:
    $ 28.62万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
3次元統合化脳診断支援システムにおける大規模データーの高速処理に関する研究
3D集成脑诊断支持系统大规模数据高速处理研究
  • 批准号:
    13780183
  • 财政年份:
    2001
  • 资助金额:
    $ 28.62万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
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