A study on GPGPU acceleration of simultaneous processing heterogeneous tasks with mutual dependence relation

同时处理具有相互依赖关系的异构任务的GPGPU加速研究

• 批准号: 23300007
• 负责人: HAGIHARA Kenichi
• 金额: $ 13.15万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011-04-01 至 2014-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23300007/
• 关键词: GPUコンピューティング; 汎用生体シミュレーション; PHML; 無閉路有向グラフ; 計算依存グラフ; 高速化; アルゴリズム; ハイパフォーマンスコンピューティング; 生体機能シミュレーション; コンパイラ; 高性能計算; ＧＰＵコンピューティング; GPUコンピュティング

A general biophysical model here is a set of mathematical expressions (functions) and ordinary differential equations with variables that represent ion concentration in cells, electrical current of neurons and so on. The biophysical simulation calculates time variation of these variables. Flint is a simulator that numerically integrates heterogeneous biophysical models.We propose two acceleration methods for Flint using a graphics processing unit (GPU). The first method interprets multiple bytecodes in parallel on the GPU. It automatically parallelizes the simulation using a level scheduling algorithm. The second method translates a model into a source code through the internal bytecode, which speeds up the compilation of the generated source codes, because the code size is diminished because of bytecode unification. The latter achieves a performance of 2.4 times higher than that of the former.

这里的一般生物物理模型是一组数学表达式（函数）和常微分方程，变量代表细胞中的离子浓度、神经元的电流等。生物物理模拟计算这些变量的时间变化。Flint是一个数值集成异质生物物理模型的模拟器。我们提出了两种使用图形处理单元（GPU）的Flint加速方法。第一种方法在GPU上并行解释多个字节码。它使用级别调度算法自动并行化模拟。第二种方法通过内部字节码将模型转换为源代码，这加快了生成源代码的编译速度，因为字节码统一减少了代码大小。后者的性能是前者的2.4倍。

项目成果

GPU サイクル共有システムのための遊休時間予測手法の比較

GPU周期共享系统空闲时间预测方法比较

• 发表时间: 2013
• 作者: 南翔太;伊野文彦;萩原兼一
• 通讯作者: 萩原兼一

Accelerating Joint Histogram Computation for Image Registration on the GPU

加速 GPU 上图像配准的联合直方图计算

• 发表时间: 2012
• 作者: Kei Ikeda;Fumihiko Ino;and Kenichi Hagihara
• 通讯作者: and Kenichi Hagihara

A Versatile Platform for Multilevel Modeling of Physiological Systems: SBML-PHML Hybrid Modeling and Simulation

• DOI: 10.14326/abe.3.50
• 发表时间: 2014-01-01
• 期刊: ADVANCED BIOMEDICAL ENGINEERING
• 影响因子: 1
• 作者: Asai, Yoshiyuki;Abe, Takeshi;Kitano, Hiroaki
• 通讯作者: Kitano, Hiroaki

Sequence Homology Search Using Fine Grained Cycle Sharing of Idle GPUs

• DOI: 10.1109/tpds.2011.239
• 发表时间: 2012-04
• 期刊: IEEE Transactions on Parallel and Distributed Systems
• 影响因子: 5.3
• 作者: Fumihiko Ino;Yuma Munekawa;K. Hagihara

遊休GPUを用いて科学計算を高速化するGPUグリッドについて

关于使用空闲 GPU 加速科学计算的 GPU 网格

• 发表时间: 2011
• 作者: 岡陽介;伊野文彦;萩原兼一;伊野文彦
• 通讯作者: 伊野文彦