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| 講演名 | 2015-12-18 15:20 PEACH2を用いた重力計算アプリケーションにおけるFPGA/GPU協調動作 ○鶴田千晴・金田隆大（慶大）・三木洋平（筑波大）・天野英晴（慶大）  ICD2015-92 CPSY2015-105 エレソ技報アーカイブへのリンク：ICD2015-92 |
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| 抄録 | （和） | PEACH2(PCI Express Adaptive Communication Hub ver2) は筑波大学が開発、運営しているスーパー コンピュータHA-PACS/TCA に搭載されている通信機構である。PEACH2 を経由して通信を行うことで、本来PC 内部に使用されているPCIe のバスを外部ノードに伸ばし、ノードを跨いだGPU 間通信を低レイテンシ、高バンド 幅で行うことが可能となる。しかしGPU 同士の通信を高速に行える一方で、GPU 間の通信途中にCPU による演算 が必要になってしまうと、PEACH2 の性能を生かすことが出来ない。そこで我々は本来通信機構としてしか用いられ ていないPEACH2 に追加要素として演算機構を取り付け、ノード間通信を行う際にCPU で行う処理をオフロードす る。本研究では対象とするアプリケーションをN 体シミュレーションとし、その中でもGPU 間通信の前処理となる Locally Essential Tree(LET) を作成する関数に着目した。PEACH2 内部にLET を作成するLET generator を実装 し、PEACH2 を含めFPGA のロジック使用率39%に抑えることが出来た。このLET generator を用いたN 体シミュ レーションの高速化について検討したところ、LET 作成からGPU への転送までの範囲において7.2 倍の高速化が出 来ると推定できる。 |
| （英） | PEACH2 (PCI Express Adaptive Communication Hub ver2) has been developed for low latency direct communication between accelerators through a PCIe standard I/O bus based on the concept of TCA(Tightly Coupled Accelerators) architecture which is developed by Tsukuba University. Although PEACH2 can reduce data transfer time between GPUs, there are some application that PEACH2 can not deal with a case. For example, the application has some operation in CPU among data trasnfer between GPUs. Current PEACH2 is used as communication hub, and not processing unit. In this paper, we introduce processing module added in PEACH2. We selected N-body simulation as target application, and we consider an acceleration using our module. |
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| キーワード | （和） | FPGA / PEACH2 / N体シミュレーション / オフローディング / / / / |
| （英） | FPGA / PEACH2 / N-body simulation / off-loading / / / / | |
| 文献情報 | 信学技報, vol. 115, no. 374, CPSY2015-105, pp. 117-122, 2015年12月. | |
| 資料番号 | CPSY2015-105 | |
| 発行日 | 2015-12-10 (ICD, CPSY) | |
| 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 | ICD2015-92 CPSY2015-105 エレソ技報アーカイブへのリンク：ICD2015-92 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | ICD CPSY |
| 開催期間 | 2015-12-17 - 2015-12-18 |
| 開催地（和） | 京都工芸繊維大学 |
| 開催地（英） | Kyoto Institute of Technology |
| テーマ（和） | 学生・若手研究会 |
| 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 | 2015-12-ICD-CPSY |
| 本文の言語 | 日本語 |
| タイトル（和） | PEACH2を用いた重力計算アプリケーションにおけるFPGA/GPU協調動作 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | A FPGA/GPU cooperation in Gravitational Calculation using PEACH2 |
| 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） | N体シミュレーション / N-body simulation |
| キーワード(4)（和/英） | オフローディング / off-loading |
| 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） | 金田 隆大 / Takahiro Kaneda / カネダ タカヒロ |
| 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 / Yohei Miki / ミキ ヨウヘイ |
| 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 | 2015-12-18 15:20:00 |
| 発表時間 | 25分 |
| 申込先研究会 | CPSY |
| 資料番号 | ICD2015-92, CPSY2015-105 |
| 巻番号（vol） | vol.115 |
| 号番号（no） | no.373(ICD), no.374(CPSY) |
| ページ範囲 | pp.117-122 |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2015-12-10 (ICD, CPSY) |
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