分散メモリ型SPMDプログラミングモデルに基づく大規模線形計算の効率的な実装技術

基于分布式内存SPMD编程模型的大规模线性计算高效实现技术

• 批准号: 17680001
• 负责人: 西田 晃
• 金额: $ 18.39万
• 依托单位: Chuo University (2006-2007)The University of Tokyo (2005)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17680001/
• 关键词: ソフトウェア学; 計算機システム; ハイパフォーマンス・コンピューティング; 計算物理; 代数学; シミュレーション工学

本研究では,今後大規模科学技術計算システムの主流を占めると考えられる安価で並列度の高い分散メモリ環境上において,記述が容易であるとともにスケーラブルな性能向上が可能な分散メモリSPMDプログラミングモデルの有効性を検証するとともに,局所参照性の小さな疎行列反復解法において,通信遅延を効果的に隠蔽するためのアルゴリズムとその実装手法を確立することを目標としている.近年の技術の進展により,計算ノード内,及びこれらを接続するネットワークの通信帯域幅は著しく向上し,安価で大規模な並列計算環境が容易に実現可能になりつつあるが,通信遅延の大きい大規模並列環境では明示的な同期を伴うSPMD型の並列処理が不可欠となる.しかしながら,実用的なソフトウェアを効率的に構築していくためには,通信ライブラリを用いてノード間の通信内容を詳細に記述するMPI等の既存の方式には限界がある.平成18年度においては,分散メモリ環境上でのデータと通信の配置をはじめとする通信ライブラリの実装手法について,高速ネットワークを備えた複数のクラスタ環境上で複数のSPMD型プログラミング言語の評価を行うとともに,通信ライブラリレベルでの遅延隠蔽技術とその最適化手法について研究を行なった.また,大規模並列計算環境に適した並列化効率の高い解法を中心に,アルゴリズムの検討を行い,大規模並列計算機上でこれらの問題をスケーラブルに処理するための効果的な実装手法を開発・評価した.

This study aims to investigate the mainstream of large-scale scientific and technological computing in the future. It is easy to describe in a decentralized environment. It is possible to describe in a decentralized environment. It is easy to describe in a decentralized environment. The communication delay results in the establishment of the purpose of the communication delay. In recent years, the progress of technology in computing and communication bandwidth has been increasing, and security in large-scale parallel computing environment is easy to realize. The existing methods such as MPI, etc. are described in detail in terms of communication content between communication channels, etc. In 2008, we conducted research on the deployment of communication technologies in decentralized environments, the implementation of communication technologies, and the optimization of communication technologies. The high efficiency solution for large-scale parallel computing environment is developed and evaluated in the center of large-scale parallel computing environment, and the problem of large-scale parallel computing environment is solved in the center of large-scale parallel computing environment.

项目成果

Distributed SILC : An easy-to-use interface for MPI-based parallel matrix computation libraries

分布式 SILC：基于 MPI 的并行矩阵计算库的易于使用的接口

• 发表时间: 2007
• 期刊: Proceedings of 2006 Workshop on State-of-the-art in Scientific and Parallel Computing (PARA'06) (採録決定)
• 作者: T.Kajiyama;A.Nukada;R.Suda;H.Hasegawa;A.Nishida
• 通讯作者: A.Nishida

大規模素因数分解のための高性能計算環境の実現

大规模素因数分解高性能计算环境的实现

• 发表时间: 2007
• 期刊: IPSJ SIG Notes 2007(17)
• 作者: A.Nishida;H.Kotakemori;A.Fujii;A.Nukada;西田晃
• 通讯作者: 西田晃

GF(2) 上巨大疎行列に対する共役勾配法の適用と評価

共轭梯度法在GF(2)上巨稀疏矩阵的应用与评估

• 发表时间: 2006
• 期刊: IPSJ SIG Notes 2006(87)
• 作者: 小武守恒;西田晃;西田晃
• 通讯作者: 西田晃

Performance evaluation of a parallel iterative method library using OpenMP

• DOI: 10.1109/hpcasia.2005.74
• 发表时间: 2005-11
• 期刊: Eighth International Conference on High-Performance Computing in Asia-Pacific Region (HPCASIA'05)
• 作者: Hisashi Kotakemori;H. Hasegawa;A. Nishida

LAPACK in SILC: Use of a Flexible Application Framework for Matrix Computation Libraries

SILC 中的 LAPACK：使用矩阵计算库的灵活应用程序框架

• 发表时间: 2005
• 期刊: Proceedings of The 8th International Conference on High Performance Computing in Asia Pacific Region (HPC Asia 2005)
• 作者: T.Kajiyama;A.Nukada;H.Hasegawa;R.Suda;A.Nishida
• 通讯作者: A.Nishida