| 講演名 | 2017-11-08 ターンモデルベースの不規則網向けルーティング 河野 隆太(慶大), 安戸 僚汰(慶大), 松谷 宏紀(慶大), 鯉渕 道紘(NII), 天野 英晴(慶大), |
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| 抄録(和) | チップ内マルチコアシステムからスパコンシステムに至る様々な高性能計算システムにおいて, 計算ノードの数は増加の一途をたどっている. したがって, ノード間の通信遅延が並列アプリケーションの性能を大きく左右する. この通信遅延を減らすため, オンチップ・オフチップの双方の領域において, ノード間を不規則に接続するネットワークが有効であることが近年示されている. しかしながら, 従来のルーティングではチャネル間のループ依存によるデッドロックを引き起こす. これは規則的なネットワークでは見られなかった現象である. 近年, デッドロックフリーを保証するためのターンモデルを一般化した理論が提案されている. この理論は, ネットワーク上のチャネルに対して最小限のターンを制限することにより, ほぼ最短かつ適応型のルーティングを実現可能とされているが, 一般的な不規則ネットワークのように斜め配線を用いるトポロジには適用不可能である. 本研究では, 先述の理論を発展させ, 斜め配線を含むトポロジにも適用可能な新たな理論を構築する. さらに, この一般化させた理論に基づく, 新たな不規則網向けのルーティング手法を提案する. 実験の結果, 従来の最短経路ルーティングに比べスループットが最大 138 % 向上した. さらに, 別の従来の適応型の最短経路ルーティングに比べ, 平均通信遅延が最大 2.9 % 向上した. |
| 抄録(英) | The number of computing nodes increases for both on-chip multi-core systems and supercomputers. Therefore, the network latency among the nodes is a critical issue for parallel applications. Recently researchers have shown that randomly connected networks can reduce the latency for both on-chip and off-chip systems. However, unlike regular networks, conventional routing methods induce deadlocks due to loops of channel dependencies on these networks. Recently proposed theorem that generalizes the turn model can achieve almost minimal and fully adaptive deadlock-free routing. However, it cannot be applied to irregular networks that contain diagonal links. In this work, we advance the theorem to apply it to arbitrary network topologies. We also provide a practical implementation based on the theorem. Experimental results show that it can improve network throughput by up to 138 % and can reduce the network latency by up to 2.9 % compared to conventional routing methods. |
| キーワード(和) | 相互結合網 / デッドロックフリー・ルーティング / 高性能計算 / 不規則網 / 仮想チャネル |
| キーワード(英) | Interconnection Network / Deadlock-free Routing / High Performance Computing / Irregular Networks / Virtual Channels |
| 資料番号 | CPSY2017-44 |
| 発行日 | 2017-10-31 (CPSY) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | VLD / DC / CPSY / RECONF / CPM / ICD / IE / IPSJ-SLDM / IPSJ-EMB / IPSJ-ARC |
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| 開催期間 | 2017/11/6(から3日開催) |
| 開催地（和） | くまもと県民交流館パレア |
| 開催地（英） | Kumamoto-Kenminkouryukan Parea |
| テーマ（和） | デザインガイア2017 -VLSI設計の新しい大地- |
| テーマ（英） | Design Gaia 2017 -New Field of VLSI Design- |
| 委員長氏名（和） | 越智 裕之(立命館大) / 井上 美智子(奈良先端大) / 中野 浩嗣(広島大) / 本村 真人(北大) / 廣瀬 文彦(山形大) / 日高 秀人(ルネサス エレクトロニクス) / 浜本 隆之(東京理科大) / 浜口 清治(島根大) / 渡辺 晴美(東海大) / 五島 正裕(NII) |
| 委員長氏名（英） | Hiroyuki Ochi(Ritsumeikan Univ.) / Michiko Inoue(NAIST) / Koji Nakano(Hiroshima Univ.) / Masato Motomura(Hokkaido Univ.) / Fumihiko Hirose(Yamagata Univ.) / Hideto Hidaka(Renesas) / Takayuki Hamamoto(Tokyo Univ. of Science) / Kiyoharu Hamaguchi(Shimane Univ.) / 渡辺 晴美(東海大) / Masahiro Goshima(NII) |
| 副委員長氏名（和） | 峯岸 孝行(三菱電機) / 福本 聡(首都大東京) / 入江 英嗣(東大) / 三吉 貴史(富士通研) / 柴田 裕一郎(長崎大) / 佐野 健太郎(東北大) / 武山 真弓(北見工大) / 永田 真(神戸大) / 児玉 和也(NII) / 木全 英明(NTT) |
| 副委員長氏名（英） | Noriyuki Minegishi(Mitsubishi Electric) / Satoshi Fukumoto(Tokyo Metropolitan Univ.) / Hidetsugu Irie(Univ. of Tokyo) / Takashi Miyoshi(Fujitsu) / Yuichiro Shibata(Nagasaki Univ.) / Kentaro Sano(Tohoku Univ.) / Mayumi Takeyama(Kitami Inst. of Tech.) / Makoto Nagata(Kobe Univ.) / Kazuya Kodama(NII) / Hideaki Kimata(NTT) |
| 幹事氏名（和） | 永山 忍(広島市大) / 新田 高庸(NTTデバイスイノベーションセンタ) / 吉村 正義(京都産大) / 金子 晴彦(東工大) / 大川 猛(宇都宮大) / 高前田 伸也(北大) / 谷川 一哉(広島市大) / 三好 健文(イーツリーズ・ジャパン) / 岩田 展幸(日大) / 中村 雄一(豊橋技科大) / 高宮 真(東大) / 橋本 隆(パナソニック) / 高橋 桂太(名大) / 河村 圭(KDDI総合研究所) / 許 浩沿(パナソニックセミコンダクタソリューションズ) / 密山 幸男(高知工科大) / 柴田 誠也(NEC) / 岡野 浩三(信州大) / 北村 崇師(産総研) / 早川 栄一(拓殖大) / 福田 浩章(芝浦工大) / 横山 孝典(東京都市大) / 小野 貴継(九大) / 近藤 正章(東大) / 長谷川 揚平(東芝) / 塩谷 亮太(名大) |
| 幹事氏名（英） | Shinobu Nagayama(Hiroshima City Univ.) / Koyo Nitta(NTT) / Masayoshi Yoshimura(Kyoto Sangyo Univ.) / Haruhiko Kaneko(Tokyo Inst. of Tech.) / Takeshi Ohkawa(Utsunomiya Univ.) / Shinya Takameda(Hokkaido Univ.) / Kazuya Tanigawa(Hiroshima City Univ.) / Takefumi Miyoshi(e-trees.Japan) / Nobuyuki Iwata(Nihon Univ.) / Yuichi Nakamura(Toyohashi Univ. of Tech.) / Makoto Takamiya(Univ. of Tokyo) / Takashi Hashimoto(Panasonic) / Keita Takahashi(Nagoya Univ.) / Kei Kawamura(KDDI Research) / Ko Kyo(Panasonic) / Yukio Mitsuyama(Kochi Univ. of Tech.) / Seiya Shibata(NEC) / 岡野 浩三(信州大) / 北村 崇師(産総研) / 早川 栄一(拓殖大) / 福田 浩章(芝浦工大) / 横山 孝典(東京都市大) / Takatsugu Ono(Kyushu Univ.) / Masaaki Kondo(Univ. of Tokyo) / Yohei Hasegawa(Toshiba) / Ryota Shioya(Nagoya Univ.) |
| 幹事補佐氏名（和） | / 新井 雅之(日大) / 伊藤 靖朗(広島大) / 津邑 公暁(名工大) / 小林 悠記(NEC) / 中原 啓貴(東工大) / 赤毛 勇一(NTTデバイスイノベーションセンタ) / 夏井 雅典(東北大) / 柘植 政利(ソシオネクスト) / 伊藤 浩之(東工大) / 範 公可(電通大) / 松尾 康孝(NHK) / 早瀬 和也(NTT) |
| 幹事補佐氏名（英） | / Masayuki Arai(Nihon Univ.) / Yasuaki Ito(Hiroshima Univ.) / Tomoaki Tsumura(Nagoya Inst. of Tech.) / Yuuki Kobayashi(NEC) / Hiroki Nakahara(Tokyo Inst. of Tech.) / Yuichi Akage(NTT) / Masanori Natsui(Tohoku Univ.) / Masatoshi Tsuge(Socionext) / Hiroyuki Ito(Tokyo Inst. of Tech.) / Pham Konkuha(Univ. of Electro-Comm.) / Yasutaka Matsuo(NHK) / Kazuya Hayase(NTT) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on VLSI Design Technologies / Technical Committee on Dependable Computing / Technical Committee on Computer Systems / Technical Committee on Reconfigurable Systems / Technical Committee on Component Parts and Materials / Technical Committee on Integrated Circuits and Devices / Technical Committee on Image Engineering / Special Interest Group on System and LSI Design Methodology / Special Interest Group on Embedded Systems / Special Interest Group on System Architecture |
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| 本文の言語 | JPN-ONLY |
| タイトル（和） | ターンモデルベースの不規則網向けルーティング |
| 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） | 相互結合網 / Interconnection Network |
| キーワード(2)（和/英） | デッドロックフリー・ルーティング / Deadlock-free Routing |
| キーワード(3)（和/英） | 高性能計算 / High Performance Computing |
| キーワード(4)（和/英） | 不規則網 / Irregular Networks |
| キーワード(5)（和/英） | 仮想チャネル / Virtual Channels |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 河野 隆太 / Ryuta Kawano |
| 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） | 安戸 僚汰 / Ryota Yasudo |
| 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） | 松谷 宏紀 / Hiroki Matsutani |
| 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） | 鯉渕 道紘 / Michihiro Koibuchi |
| 第 4 著者 所属（和/英） | 国立情報学研究所(略称：NII) National Institute of Informatics(略称：NII) |
| 第 5 著者 氏名（和/英） | 天野 英晴 / Hideharu Amano |
| 第 5 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 | 2017-11-08 |
| 資料番号 | CPSY2017-44 |
| 巻番号（vol） | vol.117 |
| 号番号（no） | CPSY-278 |
| ページ範囲 | pp.23-28(CPSY), |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2017-10-31 (CPSY) |