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| 講演名 | 2017-05-23 12:10 パラメータサーバのためのFPGAおよびDPDKによる通信高効率化手法 ○吉敷一将・田村是慶・松谷宏紀（慶大）  RECONF2017-19 |
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| 抄録 | （和） | 大規模なデータセットを使用した機械学習を行う際、単一マシンで十分な性能の学習を達成することは不可能であり、高性能な分散機械学習フレームワークが必須である。データ並列分散機械学習フレームワークとして、パラメータサーバが現在注目されており、既に多くの企業で様々な構成のパラメータサーバが実装されている。パラメータサーバでは、学習タスクを行う複数のワーカがマスターサーバに対して同時に通信要求を行うため、サーバ上で行われる学習結果集約の計算負荷が特に大きいなどの場合を除いて、通信によって生じるサーバの負荷がシステム全体のボトルネックとなる。通信において、送受信パケットが必ず介する Linux ネットワークプロトコルスタックの処理は負荷の割合が大きいことが既に知られている。本論文では、Netfilter、DPDK(Data Plane Development Kit)、FPGA(Field-Programmable Gate Array) の 3 つの手法を用いたサーバ実装により、プロトコルスタックを介することで生じる負荷を削減し、パラメータサーバの通信高効率化を行う。特に通信負荷の大きい学習である SGD(Stochastic Gradient Discent) の擬似的なアルゴリズムを動作させて評価し、この 3 つのサーバ実装手法がパラメータサーバに対して有効なアプローチであることを示す。性能評価の結果、単一ワーカと単一サーバを 10Gbit Ethernet で接続した環境では、すべての実装手法でサーバの通信負荷がシステムのボトルネックとなることを回避し、1.9 倍以上の性能向上を実現した。最後に、各サーバ実装手法の特徴を挙げ、パラメータサーバにおける有用性について議論を行う。 |
| （英） | (Not available yet) | |
| キーワード | （和） | パラメータサーバ / Netfilter / DPDK / FPGA / / / / |
| （英） | / / / / / / / | |
| 文献情報 | 信学技報, vol. 117, no. 46, RECONF2017-19, pp. 99-104, 2017年5月. | |
| 資料番号 | RECONF2017-19 | |
| 発行日 | 2017-05-15 (RECONF) | |
| ISSN | Print edition: ISSN 0913-5685 Online edition: ISSN 2432-6380 | |
| 著作権に ついて |
技術研究報告に掲載された論文の著作権は電子情報通信学会に帰属します．(許諾番号：10GA0019/12GB0052/13GB0056/17GB0034/18GB0034) | |
| PDFダウンロード | RECONF2017-19 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | RECONF CPSY DC IPSJ-ARC |
| 開催期間 | 2017-05-22 - 2017-05-24 |
| 開催地（和） | 登別温泉第一滝本館 |
| 開催地（英） | Noboribetsu-Onsen Dai-ichi-Takimoto-Kan |
| テーマ（和） | HotSPA2017: リコンフィギャラブルシステム・ディペンダブルコンピューティングシステムおよび一般 |
| テーマ（英） | HotSPA2017: Reconfigurable System, Dependable Computing System, and General Topics |
| 講演論文情報の詳細 | |
| 申込み研究会 | RECONF |
| 会議コード | 2017-05-RECONF-CPSY-DC-ARC |
| 本文の言語 | 日本語 |
| タイトル（和） | パラメータサーバのためのFPGAおよびDPDKによる通信高効率化手法 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | FPGA and DPDK-Based Communication Acceleration Methods for Parameter Servers |
| サブタイトル（英） | |
| キーワード(1)（和/英） | パラメータサーバ / |
| キーワード(2)（和/英） | Netfilter / |
| キーワード(3)（和/英） | DPDK / |
| キーワード(4)（和/英） | FPGA / |
| キーワード(5)（和/英） | / |
| キーワード(6)（和/英） | / |
| キーワード(7)（和/英） | / |
| キーワード(8)（和/英） | / |
| 第1著者 氏名（和/英/ヨミ） | 吉敷 一将 / Kazumasa Kishiki / キシキ カズマサ |
| 第1著者 所属（和/英） | 慶應義塾大学 (略称： 慶大) Keio University (略称： Keio Univ.) |
| 第2著者 氏名（和/英/ヨミ） | 田村 是慶 / Korechika Tamura / タムラ コレチカ |
| 第2著者 所属（和/英） | 慶應義塾大学 (略称： 慶大) Keio University (略称： Keio Univ.) |
| 第3著者 氏名（和/英/ヨミ） | 松谷 宏紀 / Hiroki Matsutani / マツタニ ヒロキ |
| 第3著者 所属（和/英） | 慶應義塾大学 (略称： 慶大) Keio University (略称： Keio Univ.) |
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| 講演者 | 第1著者 |
| 発表日時 | 2017-05-23 12:10:00 |
| 発表時間 | 20分 |
| 申込先研究会 | RECONF |
| 資料番号 | RECONF2017-19 |
| 巻番号（vol） | vol.117 |
| 号番号（no） | no.46 |
| ページ範囲 | pp.99-104 |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2017-05-15 (RECONF) |
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