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講演抄録/キーワード
講演名 2013-10-17 15:20
TCP/IPスタックにおけるチェックサム計算のGPUオフロードによる性能向上手法
坪内佑樹長谷川 剛・○谷口義明中野博隆松岡茂登阪大NS2013-101
抄録 (和) Ethernet Jumbo Frame の登場により、特にデータセンタなどの閉じたネットワーク環境において送受信さ
れるフレームサイズが増大している。フレームサイズの増大に伴い、TCP/IP スタックにおけるチェックサム計算に要
するCPU 負荷が増大する。本報告では、大きな帯域幅のメモリをもつGraphics Processing Unit (GPU) にチェック
サム計算をオフロードすることにより、CPU 負荷を削減し、データ転送スループットを向上させる手法を提案する。
具体的には、CPU-GPU 間のパケット転送効率を向上させるためのパケットキューイング手法、及び、GPU 上で複数
のパケットを同時処理するためのGPU マルチプロセッサを用いたパケット分散処理手法の2 つを提案する。ユーザ
ランドで動作するチェックサム計算の簡易実装により性能を評価し、チェックサム計算のGPU オフロードによって、
データ転送性能が最大で13%向上することを示す。 
(英) The size of ethernet frames is becoming larger and larger due to the utilization of Ethernet Jumbo
Frame option, especially in closed network environment such as data center networks. Increasing frame size would
cause the large overhead for checksum calculation in TCP/IP protocol processing, that increase the CPU load. In
this report we propose the scheme for decreasing CPU load and improving data transmission throughput by offload-
ing checksum calculation to Graphics Processing Unit (GPU). Our scheme consists of the following two methods:
packet queueing method to improve the packet transmission throughput between CPU and GPU, and the packet
processing method exploiting the advantage of GPU's multiprocessor architecture. We evaluate the performance
of the proposed scheme by simple experiments using the user-land implementation and con rm that the proposed
scheme can improve the TCP data transmission throughput by 13 %, that is almost the same as the case when the
checksum calculation is canceled.
キーワード (和) TCP / GPU / チェックサム / メモリアクセス / / / /  
(英) TCP / GPU / checksum / memory access / / / /  
文献情報 信学技報, vol. 113, no. 244, NS2013-101, pp. 67-72, 2013年10月.
資料番号 NS2013-101 
発行日 2013-10-10 (NS) 
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 NS2013-101

研究会情報
研究会 NS  
開催期間 2013-10-17 - 2013-10-18 
開催地(和) 北海道大学 
開催地(英) Hokkaido Univ. 
テーマ(和) ネットワークアーキテクチャ(オーバレイ、P2P、ユビキタスNW、スケールフリーNW、アクティブNW、NGN・新世代NW)、次世代パケットトランスポート(高速Ethernet、IP over WDM、マルチサービスパケット技術、MPLS)、グリッド、一般 
テーマ(英) Network Architecture (Overlay, P2P, Ubiquitous Network, Active Network, NGN, New Generation Network), Grid 
講演論文情報の詳細
申込み研究会 NS 
会議コード 2013-10-NS 
本文の言語 日本語 
タイトル(和) TCP/IPスタックにおけるチェックサム計算のGPUオフロードによる性能向上手法 
サブタイトル(和)  
タイトル(英) A GPU Offloading method for improving performance of checksum computation in the TCP/IP stack 
サブタイトル(英)  
キーワード(1)(和/英) TCP / TCP  
キーワード(2)(和/英) GPU / GPU  
キーワード(3)(和/英) チェックサム / checksum  
キーワード(4)(和/英) メモリアクセス / memory access  
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) 坪内 佑樹 / Yuuki Tsubouchi / ツボウチ ユウキ
第1著者 所属(和/英) 大阪大学 (略称: 阪大)
Osaka University (略称: Osaka Univ.)
第2著者 氏名(和/英/ヨミ) 長谷川 剛 / Go Hasegawa / ハセガワ ゴウ
第2著者 所属(和/英) 大阪大学 (略称: 阪大)
Osaka University (略称: Osaka Univ.)
第3著者 氏名(和/英/ヨミ) 谷口 義明 / Yoshiaki Taniguchi / タニグチ ヨシアキ
第3著者 所属(和/英) 大阪大学 (略称: 阪大)
Osaka University (略称: Osaka Univ.)
第4著者 氏名(和/英/ヨミ) 中野 博隆 / Hirotaka Nakano / ナカノ ヒロタカ
第4著者 所属(和/英) 大阪大学 (略称: 阪大)
Osaka University (略称: Osaka Univ.)
第5著者 氏名(和/英/ヨミ) 松岡 茂登 / Morito Matsuoka / マツオカ モリト
第5著者 所属(和/英) 大阪大学 (略称: 阪大)
Osaka University (略称: Osaka Univ.)
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講演者
発表日時 2013-10-17 15:20:00 
発表時間 80 
申込先研究会 NS 
資料番号 IEICE-NS2013-101 
巻番号(vol) IEICE-113 
号番号(no) no.244 
ページ範囲 pp.67-72 
ページ数 IEICE-6 
発行日 IEICE-NS-2013-10-10 


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