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分散共有メモリクラスタを用いた疎行列線形代数演算ライブラリの効率的な実装技術

基于分布式共享内存集群的稀疏矩阵线性代数计算库的高效实现技术

基本信息

批准号：
16016225
负责人：
西田晃
金额：
$ 7.3万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では,コモディティハードウェアによる高性能な計算環境の実現を目的として,PCI Express技術を用いたクラスタ環境を構築し,比較対象として分散共有メモリ型並列計算機のSGI Altix 3700を用いてその性能を評価するとともに,コモディティ技術の可能性と実装上の問題について検討した.GbEネットワークおよびInfiniBandネットワークを使用した疎行列反復解法ライブラリでの評価の結果,同一の計算性能,レイテンシのネットワークにおいても,帯域幅が小さい場合にはスケーラビリティに限界があり,性能低下が見られることが分かった.このことは,疎行列線形計算においては(レイテンシよりも)帯域幅が性能を制約していることを示している.また,Altixとの比較結果から,PCI Express技術の活用によって既存の並列計算機を上回る計算性能が実際にコモディティハードウェア上で得られることを示した.さらに,平成17年度10月からは,より大規模な構成のOpteronサーバと複数のPCI Expressスロットを利用した広帯域なクラスタシステムを構築するとともに,筑波大学の協力を得て,MPIを通信レイヤに用いたソフトウェア分散共有メモリ環境向けOpenMPコンパイラOmni/SCASH MPIの移植・評価を行い,ソフトウェア分散共有メモリ技術の可能性と問題点について検討した.この結果,ノード間の通信帯域幅及びノード内のメモリ帯域幅の確保に重点を置いて計算環境を構築することにより,4-wayサーバを利用したクラスタ環境においても,スケーラブルな計算性能を実現できることを示した.ただし,疎行列処理においてはバリア同期等の前処理に必要なコストが他の計算に比べて大きいことから,ノード内での処理オーバヘッドを一層低減する必要があると考えられる.

This study aims at implementing a high performance computing environment for PCI Express technology and comparing the performance of the SGI Altix 3700 distributed parallel computer. The results of the evaluation of the problem of the possibility and implementation of the technology are as follows: the same computing performance, the range of the technology, the range of the technology, the performance of the technology, the technology, the implementation of the technology, the technology, the implementation of the technology, the technology, the implementation of the technology, the technology, the implementation of the technology, the technology, This is the first time that a line is calculated. Altix comparison results show how PCI Express technology is used to improve computing performance on existing parallel computers. In October 2017, the University of Tsukuba collaborated with the University of Tsukuba to build a large-scale PCI Express server and a multi-PCI Express server using a broad bandwidth. MPI was used in the communications industry to support the migration of a decentralized shared environment to OpenMP. The possibility of distributed sharing technology and problem points are discussed in detail. As a result, the bandwidth of communication between the two sides and the bandwidth of communication between the two sides are ensured. The emphasis is placed on the construction of the computing environment. In addition, the pre-processing of the row and column processing is necessary for the calculation of other parameters. The pre-processing of the row and column processing is necessary for the calculation of other parameters.