大規模並列アプリケーションの性能解析・最適化ツールの研究

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本研究の目的は大規模な並列システムでの性能解析並びに最適化技術である。本研究では、自動的な性能最適化技術や並列実行時システムの研究を行う。その結果を京コンピュータや最新のメニーコアシステムに適用し、その有効性について検証するものである。これまで、自動的な最適化技術として、京コンピュータに用いられているプロセッサのキャッシュ最適化を行った。前年度においては、京コンピュータのような大規模なシステム、およびノード内のワークステーリングによる動的タスクスケジューリングの研究を研究の取りかかりとして、動的タスクスケジューリングを評価するためのベンチマークを開発した。Unbalanced Tree Searchベンチマークを用いて、京コンピュータにおいて1万ノードの規模におけるワークステーリングの性能について解析した。特に、システムにおけるワークの拡散の速度を解析するための性能指標を考案し、京コンピュータのネットワークトポロジーを活用した新しいワークステーリングの指針を明らかにした。この結果については当該年度において並列処理技術分野では著名な国際会議IPDPSにて発表した。当該年度においては、開発したベンチマークを用いて、大規模な並列システム上で既存の実行時システムの代表である、OpenMP 4.0, StarPU, Quak、XKappiを評価した。この結果については、現在、論文をまとめており、論文誌に投稿の準備を進めている。さらに、この知見に基づき負荷分散のシステムを設計・開発し、京コンピュータで評価した。また、並列言語であるCharm++の実行時システムとして組み合わせて、小規模な実験を行った。また、負荷分散の実行時システムの検討においては、理研計算科学研究機構で開発を進めている並列プログラミング言語XcalableMPなどPGAS(Partitioned Global Address Space)モデル上での負荷分散の機構についても議論を行った。