| 講演名 | 2021-07-20 密結合型FPGAクラスタ計算の提案およびその通信性能の検証 庭瀬 稜平(筑波大), 原澤 輝(筑波大), 樊 若冲(筑波大), 山口 佳樹(筑波大), 朴 泰祐(筑波大), |
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| 抄録(和) | 近年，数値計算におけるクラスタ型コンピュータの演算処理にはCPU と加速装置としてのGPU が用いられおり，演算処理をGPU にオフロードすることによって計算性能の飛躍的な向上をもたらしている．一方，ノード内およびノード間インターコネクトのデータ転送性能はシステム全体性能のボトルネックとなっており，並列計算による性能向上を困難なものにしている．現在，我々は数値計算のための演算処理・ノード間通信・ストレージングをFPGA に集約したシステムの開発を進めており，演算処理性能とノード間のデータ転送性能とのギャップを抑えることで，並列計算の性能向上を目指している．また，FPGA によるシステム開発では，基本的にはベンダの提供するシステム統合ツールやIP(Intellectual Property) コアに依存するために移植性や保守性に欠けることが問題となっている．本研究ではベンダに依存しないシステム統合ツールとしてLiteX を利用し，またノード間通信を担うデータリンクの実装にはベンダ非依存の高速シリアル通信IP のKyokko を用いることを検討している．本稿ではFPGA を用いたクラスタコンピューティングの開発手法について提案し，システムの開発に先立ちLiteX を用いた通信ポート管理システムの実装およびKyokko を用いたデータ通信の実装と通信性能評価について述べ，FPGA を用いたクラスタ計算実装への可用性および柔軟性について検討する． |
| 抄録(英) | |
| キーワード(和) | FPGA / クラスタ |
| キーワード(英) | |
| 資料番号 | CPSY2021-4,DC2021-4 |
| 発行日 | 2021-07-13 (CPSY, DC) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | CPSY / DC / IPSJ-ARC |
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| 開催期間 | 2021/7/20(から2日開催) |
| 開催地（和） | オンライン開催 |
| 開催地（英） | Online |
| テーマ（和） | SWoPP2021: 並列／分散／協調システムとディペンダブルコンピューティングおよび一般 |
| テーマ（英） | SWoPP2021: Parallel, Distributed and Cooperative Processing Systems and Dependable Computing |
| 委員長氏名（和） | 鯉渕 道紘(NII) / 高橋 寛(愛媛大) / 井上 弘士(九大) |
| 委員長氏名（英） | Michihiro Koibuchi(NII) / Hiroshi Takahashi(Ehime Univ.) / Hiroshi Inoue(Kyushu Univ.) |
| 副委員長氏名（和） | 中島 耕太(富士通研) / 津邑 公暁(名工大) / 土屋 達弘(阪大) |
| 副委員長氏名（英） | Kota Nakajima(Fujitsu Lab.) / Tomoaki Tsumura(Nagoya Inst. of Tech.) / Tatsuhiro Tsuchiya(Osaka Univ.) |
| 幹事氏名（和） | 井口 寧(北陸先端大) / 小川 周吾(日立) / 新井 雅之(日大) / 難波 一輝(千葉大) / 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） | Yasushi Inoguchi(JAIST) / Shugo Ogawa(Hitachi) / Masayuki Arai(Nihon Univ.) / Kazuteru Namba(Chiba 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 諒平(筑波大) / 宮島 敬明(明大) |
| 幹事補佐氏名（英） | Ryohei Kobayashi(Tsukuba Univ.) / Takaaki Miyajima(Meiji Univ.) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Computer Systems / Technical Committee on Dependable Computing / Special Interest Group on System Architecture |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | 密結合型FPGAクラスタ計算の提案およびその通信性能の検証 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | A study of inter-node communication on a tightly coupled FPGA cluster |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | FPGA |
| キーワード(2)（和/英） | クラスタ |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 庭瀬 稜平 / Ryohei Niwase |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 筑波大学(略称：筑波大) University of Tsukuba(略称：Univ. of Tsukuba) |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 原澤 輝 / Hikaru Harasawa |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 筑波大学(略称：筑波大) University of Tsukuba(略称：Univ. of Tsukuba) |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 樊 若冲 / Fan Ruochong |
| 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） | 山口 佳樹 / Yoshiki Yamaguchi |
| 第 4 著者 所属（和/英） | 筑波大学(略称：筑波大) University of Tsukuba(略称：Univ. of Tsukuba) |
| 第 5 著者 氏名（和/英） | 朴 泰祐 / Taisuke Boku |
| 第 5 著者 所属（和/英） | 筑波大学(略称：筑波大) University of Tsukuba(略称：Univ. of Tsukuba) |
| 発表年月日 | 2021-07-20 |
| 資料番号 | CPSY2021-4,DC2021-4 |
| 巻番号（vol） | vol.121 |
| 号番号（no） | CPSY-116,DC-117 |
| ページ範囲 | pp.19-24(CPSY), pp.19-24(DC), |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2021-07-13 (CPSY, DC) |