| 講演名 | 2020-01-22 マルチFPGAにおける複数スイッチを使用した際の性能評価 伊藤 光平(慶大), 飯塚 健介(慶大), 山内 脩吾(慶大), 弘中 和衛(慶大), 胡 曜(NII), 鯉渕 道紘(NII), 天野 英晴(慶大), |
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| 抄録(和) | Flow-in-Cloud（FiC）は複数のミドルクラスのFPGAを搭載したボードを高速シリアルリンクで接続したシステムで、深層学習アプリケーションなどをクラウドやマルチアクセスエッジコンピューティングで実行できるようにすることを目標に開発されている。FiCでは1枚のFPGAでは実装できないような大きなアプリケーションでも複数のFPGAにアプリケーションを分割することで実装できるため、1枚のハイエンドなFPGAを使用するよりもコストを抑えつつスケーリングすることが可能である。本稿ではFiCの各ボードごとに実装されているStatic Time Division Multiplexing（STDM）スイッチ4つを、スイッチを全て同じように動作させることでバンド幅を大きくできるLink Aggregation方式とスイッチを個別に動かすことでスロットを削減できるSlot Diatribution方式という2つの異なる手法で活用したアプリケーションの実装を行った。その結果、4スイッチを用いることで1スイッチのときと比べて通信部分の性能を最大で2.76倍まで向上させることに成功した。 |
| 抄録(英) | Flow-in-Cloud(FiC) is a system which consists of multiple middle-range FPGAs connected by high-speed serial links, and is developed to execute applications such as deep learning in the cloud or multi-access edge computing. On the FiC, a large application which cannot be implemented on a single FPGA can be implemented by using multiple FPGAs and divided application, so it is possible to scale at cost-efficiently than using a single high-end FPGA. In this paper, we use four Static Time Division Multiplexing(STDM) switches implemented on each FiC board by Link Aggregation method which can increase the bandwidth by operating all switches in the same way, and by Slot Distribution method which can reduce slots by operating each switch individually. And we implemented an application using the above two different methods. As a result, we can improve the communication performance up to 2.76 times by using four switches compared to only one switch. |
| キーワード(和) | マルチFPGA / STDMスイッチ / FPGA-in-Cloud |
| キーワード(英) | multi-FPGA / STDM switch / FPGA-in-cloud |
| 資料番号 | VLD2019-60,CPSY2019-58,RECONF2019-50 |
| 発行日 | 2020-01-15 (VLD, CPSY, RECONF) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | IPSJ-SLDM / RECONF / VLD / CPSY / IPSJ-ARC |
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| 開催期間 | 2020/1/22(から3日開催) |
| 開催地（和） | 慶応義塾大学 日吉キャンパス 来往舎 |
| 開催地（英） | Raiosha, Hiyoshi Campus, Keio University |
| テーマ（和） | FPGA応用および一般 |
| テーマ（英） | FPGA Applications, etc. |
| 委員長氏名（和） | 田宮 豊(富士通研) / 柴田 裕一郎(長崎大) / 戸川 望(早大) / 入江 英嗣(東大) / 井上 弘士(九大) |
| 委員長氏名（英） | Yutaka Tamiya(Fujitsu Lab.) / Yuichiro Shibata(Nagasaki Univ.) / Nozomu Togawa(Waseda Univ.) / Hidetsugu Irie(Univ. of Tokyo) / Hiroshi Inoue(Kyushu Univ.) |
| 副委員長氏名（和） | / 佐野 健太郎(理研) / 山口 佳樹(筑波大) / 福田 大輔(富士通研) / 鯉渕 道紘(NII) / 中島 耕太(富士通研) |
| 副委員長氏名（英） | / Kentaro Sano(RIKEN) / Yoshiki Yamaguchi(Tsukuba Univ.) / Daisuke Fukuda(Fujitsu Labs.) / Michihiro Koibuchi(NII) / Kota Nakajima(Fujitsu Lab.) |
| 幹事氏名（和） | 土谷 亮(滋賀県大) / 岩崎 裕江(NTT) / 佐々木 通(三菱電機) / 谷川 一哉(広島市大) / 三好 健文(イーツリーズ・ジャパン) / 小平 行秀(会津大) / 桜井 祐市(日立) / 津邑 公暁(名工大) / 高前田 伸也(北大) / 近藤 正章(東大) / 塩谷 亮太(名大) / 田中 美帆(富士通研) / 長谷川 揚平(東芝メモリ) |
| 幹事氏名（英） | Akira Tsuchiya(Univ. Shiga Prefecture) / Hiroe Iwasaki(NTT) / Toru Sasaki(Mitsubishi Electric) / Kazuya Tanigawa(Hiroshima City Univ.) / Takefumi Miyoshi(e-trees.Japan) / Yukihide Kohira(Univ. of Aizu) / Yuichi Sakurai(Hitachi) / Tomoaki Tsumura(Nagoya Inst. of Tech.) / Shinya Takameda(Hokkaido Univ.) / Masaaki Kondo(Univ. of Tokyo) / Ryota Shioya(Nagoya Univ.) / Miho Tanaka(Fujitsu Labs.) / Yohei Hasegawa(Toshiba Memory) |
| 幹事補佐氏名（和） | / 小林 悠記(NEC) / 中原 啓貴(東工大) / 池田 一樹(日立) / 有間 英志(東大) / 小川 周吾(日立) |
| 幹事補佐氏名（英） | / Yuuki Kobayashi(NEC) / Hiroki Nakahara(Tokyo Inst. of Tech.) / Kazuki Ikeda(Hitachi) / Eiji Arima(Univ. of Tokyo) / Shugo Ogawa(Hitachi) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Special Interest Group on System and LSI Design Methodology / Technical Committee on Reconfigurable Systems / Technical Committee on VLSI Design Technologies / Technical Committee on Computer Systems / Special Interest Group on System Architecture |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | マルチFPGAにおける複数スイッチを使用した際の性能評価 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Performance Evaluation of Using Multi-Switch on a Multi-FPGA System |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | マルチFPGA / multi-FPGA |
| キーワード(2)（和/英） | STDMスイッチ / STDM switch |
| キーワード(3)（和/英） | FPGA-in-Cloud / FPGA-in-cloud |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 伊藤 光平 / Kohei Ito |
| 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） | 飯塚 健介 / Kensuke Iizuka |
| 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） | 山内 脩吾 / Yugo Yamauchi |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 慶應義塾大学(略称：慶大) Keio University(略称：Keio Univ.) |
| 第 4 著者 氏名（和/英） | 弘中 和衛 / Kazuei Hironaka |
| 第 4 著者 所属（和/英） | 慶應義塾大学(略称：慶大) Keio University(略称：Keio Univ.) |
| 第 5 著者 氏名（和/英） | 胡 曜 / Yao Hu |
| 第 5 著者 所属（和/英） | 国立情報学研究所(略称：NII) National Institute of Informaitc(略称：NII) |
| 第 6 著者 氏名（和/英） | 鯉渕 道紘 / Michihiro Koibuchi |
| 第 6 著者 所属（和/英） | 国立情報学研究所(略称：NII) National Institute of Informaitc(略称：NII) |
| 第 7 著者 氏名（和/英） | 天野 英晴 / Hideharu Amano |
| 第 7 著者 所属（和/英） | 慶應義塾大学(略称：慶大) Keio University(略称：Keio Univ.) |
| 発表年月日 | 2020-01-22 |
| 資料番号 | VLD2019-60,CPSY2019-58,RECONF2019-50 |
| 巻番号（vol） | vol.119 |
| 号番号（no） | VLD-371,CPSY-372,RECONF-373 |
| ページ範囲 | pp.37-42(VLD), pp.37-42(CPSY), pp.37-42(RECONF), |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2020-01-15 (VLD, CPSY, RECONF) |