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| 講演抄録／キーワード | ||
| 講演名 | 2015-04-17 09:25 重力計算アプリケーションのPEACH2へのオフローディング ○鶴田千晴・久原拓也（慶大）・三木洋平（筑波大）・天野英晴（慶大）  CPSY2015-2 DC2015-2 |
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| 抄録 | （和） | 重力相互作用を高速に計算するために広く用いられているツリー法は、 複数のノードを持つGPUクラスタで実行する場合、 Locally Essential Tree(LET)の作成をCPUまたはGPUで行う。 CPUにて作成する場合、この交換をGPU間で行う必要があるため全体の交信が増大する。 筑波大学が開発しているTCA(Tightly Coupled Accelerators)アーキテクチャは、 FPGAを用いたスイッチPEACH2を用いてPCIeパケットを交換することで、 複数ノードのGPU間で、直接データを交換することが可能である。 本報告ではTCAにおけるこのPEACH2のFPGA上にLETを作成する演算機構の実装を行う。 これにより現在の実装ではCPUで行っていたLET作成のための処理を高速化し、 PEACH2の入出力幅にあわせてパイプラインで演算を行うことで、 通信時間を隠蔽することが可能である。 演算機構をQuartusIIを用いて論理合成した結果、 モジュール単体でLET作成時間を比較した場合、CPU実行と比べ2.2倍の高速化が出来た。 LET作成からGPUへの送信時間を含めた実行時間を計算した場合、 CPUでの実行と比べ7.2倍の高速化が可能であると推定される。 |
| （英） | On-the-fly computation in the field-programmable gate array (FPGA) used for the switching hub is one potential way to accelerate the computation of data exchanged through the hub. However, for large scale scientific computation, it is difficult to implement such an accelerator on the FPGA used in high performance computers. Here, a hardware local essential tree (LET) generator used in an N-body simulation is implemented on the FPGA of PEACH2 (PCI Express Adaptive Communication Hub ver2), a low latency switching hub for high performance GPU clusters. By using the pipelined on-the-fly execution with a multipole acceptance criterion judging module and a data updating module, the generation performance is 2.2 times faster than that with the CPU. When data communication is considered, a performance 7.2 times faster than when using the CPU can be achieved. |
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| キーワード | （和） | FPGA / PEACH2 / オフローディング / N体シミュレーション / / / / |
| （英） | FPGA / PEACH2 / Off-loading / N-body simulation / / / / | |
| 文献情報 | 信学技報, vol. 115, no. 7, CPSY2015-2, pp. 7-12, 2015年4月. | |
| 資料番号 | CPSY2015-2 | |
| 発行日 | 2015-04-10 (CPSY, DC) | |
| 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 | CPSY2015-2 DC2015-2 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | DC CPSY |
| 開催期間 | 2015-04-17 - 2015-04-17 |
| 開催地（和） | 明治大学中野キャンパス 高層棟3F, 312教室 |
| 開催地（英） | |
| テーマ（和） | 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） | |
| 講演論文情報の詳細 | |
| 申込み研究会 | CPSY |
| 会議コード | 2015-04-DC-CPSY |
| 本文の言語 | 日本語 |
| タイトル（和） | 重力計算アプリケーションのPEACH2へのオフローディング |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Off-loading to PEACH2 of Gravitational Calculation |
| サブタイトル（英） | |
| キーワード(1)（和/英） | FPGA / FPGA |
| キーワード(2)（和/英） | PEACH2 / PEACH2 |
| キーワード(3)（和/英） | オフローディング / Off-loading |
| キーワード(4)（和/英） | N体シミュレーション / N-body simulation |
| 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） | 鶴田 千晴 / Chiharu Tsuruta / ツルタ チハル |
| 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） | 久原 拓也 / Takuya Kuhara / クハラ タクヤ |
| 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） | 三木 洋平 / Miki Yohei / ヨウヘイ ミキ |
| 第3著者 所属（和/英） | 筑波大学 (略称： 筑波大) University of Tsukuba (略称： Univ. of Tsukuba) |
| 第4著者 氏名（和/英/ヨミ） | 天野 英晴 / Hideharu Amano / アマノ ヒデハル |
| 第4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 | 2015-04-17 09:25:00 |
| 発表時間 | 25分 |
| 申込先研究会 | CPSY |
| 資料番号 | CPSY2015-2, DC2015-2 |
| 巻番号（vol） | vol.115 |
| 号番号（no） | no.7(CPSY), no.8(DC) |
| ページ範囲 | pp.7-12 |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2015-04-10 (CPSY, DC) |
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