講演名	2022-06-08 GPU-FPGAの直接データ転送方式の検討 河西 駿(琉球大), 長名 保範(琉球大),
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抄録(和)	今日のHPC 分野では一般に高性能なCPU のクラスタや、電力律速を回避するためにGPU (Graphics Processing Unit) をアクセラレータとして用いたCPU-GPU 構成のクラスタが主流である。今後はCPU-GPU 構成のクラスタよりさらに高い電力効率で計算を行えるFPGA-GPU 構成のクラスタが注目されている。この際FPGA-GPU間のデータ転送にはホストメモリを介すために、複数回のメモリコピーが必要となることがネックとなる。本研究では2種類の手法でFPGA-GPU間の直接データ転送を可能とした。1つ目はXilinxが提供するIPコアのPCIe-AXI Bridgeを使用してFPGAのメモリをBARにマッピングし、GPUからDMAをする手法である。こちらの手法では300 MB/s程の性能しか出ず、ホストメモリを介す手法の方が高速であるという結果になった。2つ目はNVIDIAが提供するGPUDirect APIを使用してデバイスメモリをBARにマッピングし、その領域にFPGAからDMAをする手法で、こちらはFPGAのDMACのデバイスドライバに変更を加える形で実装を行った。こちらの手法ではFPGAからGPUへのデータ転送にのみ成功し、ホストメモリを介す手法と比較して1.6倍ほど通信バンド幅の性能差が出た。
抄録(英)
キーワード(和)	GPUDirect API / PCI Express / GPU-FPGA 協調システム
キーワード(英)
資料番号	RECONF2022-16
発行日	2022-05-31 (RECONF)

研究会情報
研究会	RECONF
開催期間	2022/6/7(から2日開催)
開催地（和）	筑波大学計算科学研究センター
開催地（英）	CCS, Univ. of Tsukuba
テーマ（和）	リコンフィギャラブルシステム，一般
テーマ（英）	Reconfigurable system, etc.
委員長氏名（和）	佐野 健太郎(理研)
委員長氏名（英）	Kentaro Sano(RIKEN)
副委員長氏名（和）	山口 佳樹(筑波大) / 泉 知論(立命館大)
副委員長氏名（英）	Yoshiki Yamaguchi(Tsukuba Univ.) / Tomonori Izumi(Ritsumeikan Univ.)
幹事氏名（和）	小林 悠記(NEC) / 佐藤 幸紀(豊橋技科大)
幹事氏名（英）	Yuuki Kobayashi(NEC) / Yukinori Sato(Toyohashi Univ. of Tech.)
幹事補佐氏名（和）	竹村 幸尚(インテル) / 長名 保範(琉球大学)
幹事補佐氏名（英）	Yukitaka Takemura(INTEL) / Yasunori Osana(Ryukyu Univ.)

講演論文情報詳細
申込み研究会	Technical Committee on Reconfigurable Systems
本文の言語	JPN-ONLY
タイトル（和）	GPU-FPGAの直接データ転送方式の検討
サブタイトル（和）
タイトル（英）
サブタイトル（和）
キーワード(1)（和/英）	GPUDirect API
キーワード(2)（和/英）	PCI Express
キーワード(3)（和/英）	GPU-FPGA 協調システム
第 1 著者 氏名（和/英）	河西 駿 / Shun Kasai
第 1 著者 所属（和/英）	琉球大学(略称：琉球大) University of the Ryukyus(略称：Ryukyu Univ.)
第 2 著者 氏名（和/英）	長名 保範 / Yasunori Osana
第 2 著者 所属（和/英）	琉球大学(略称：琉球大) University of the Ryukyus(略称：Ryukyu Univ.)
発表年月日	2022-06-08
資料番号	RECONF2022-16
巻番号（vol）	vol.122
号番号（no）	RECONF-60
ページ範囲	pp.68-73(RECONF),
ページ数	6
発行日	2022-05-31 (RECONF)