自動性能チューニング機能を持つ高性能グラフライブラリの開発

具有自动性能调优功能的高性能图库开发

基本信息

批准号：
21H03450
负责人：
中尾昌広
金额：
$ 6.32万
依托单位：
Institute of Physical and Chemical Research
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

ソーシャルネットワークや創薬などの幅広い分野において、計算機上でデータの関係性をグラフ構造として表現し、それを高速に解析する試みが盛んに行われている。しかしながら、既存研究の多くは特定のグラフや計算機システムを対象としているため、ユーザの性能チューニングの負担が問題となっている。そこで、その負担をなくすため、本研究課題では自動性能チューニング機能を持つグラフライブラリを開発している。2021年度は、既存研究の調査およびベースとなる複数のグラフライブラリの開発を行った。具体的には、基本的なグラフアルゴリズムであるBreadth-First Search（BFS）およびSingle-Source Shortest Path（SSSP）をターゲットとし、それぞれをマルチプロセス・マルチスレッド化することで、分散メモリシステム上で動作すること確認した。世界最大規模の並列計算機システムである理化学研究所の「富岳」を用いて性能評価を行った結果、BFSについては十分な性能を発揮することを確認した。SSSPについては、性能向上の余地があると考えており、来年度も引き続き性能チューニングを行っていく予定である。また、本研究では省電力についても考慮するため、富岳が持つ省電力機能について調査し、性能を落とさずに消費電力を削減する方法についての検討を行った。その結果、性能は変わらないにも関わらず、電力を30%程度改善できる手法を開発した。来年度は、IoT機器も対象とし、性能電力比の改善に引き続き取り組む予定である。

在社交网络和药物发现等广泛领域中，有许多尝试将计算机上的数据关系表达为图形结构并对其进行高速分析。然而，现有的许多研究都针对特定的图或计算机系统，用户的性能调优负担成为一个问题。因此，为了消除这种负担，本研究项目正在开发一个具有自动性能调整功能的图库。 2021年，我们调查了现有研究并开发了多个图库作为基础。具体来说，我们针对基本图算法广度优先搜索（BFS）和单源最短路径（SSSP），并使它们中的每一个都成为多进程和多线程以在分布式内存系统上运行。。使用世界上最大的并行计算机系统 RIKEN 的 Fugaku 进行的性能评估证实了 BFS 具有足够的性能。关于SSSP，我们认为性能还有提升的空间，计划明年继续进行性能调优。此外，为了在本研究中考虑省电，我们研究了Fugaku的省电功能，并考虑了在不降低性能的情况下降低功耗的方法。因此，我们开发了一种方法，可以在性能保持不变的情况下将功耗提高约 30%。明年，我们计划继续努力提高功耗性能比，同时也针对物联网设备。

项目成果

期刊论文数量（3）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Zuse Institute Berlin (ZIB)(ドイツ)

柏林祖斯学院 (ZIB)（德国）

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

FPGA Implementation of Lattice-Wave Half-Order Digital Integrator using Radix-$2^{r}$ Digit Recoding

使用 Radix-$2^{r}$ 数字重新编码的格子波半阶数字积分器的 FPGA 实现

DOI：
10.1109/iceca55336.2022.10009223
发表时间：
2022-12-01
期刊：
2022 6th International Conference on Electronics, Communication and Aerospace Technology
影响因子：
0
作者：
Abhay Sharma;M. Gupta;T. Rawat
通讯作者：
T. Rawat

Order/Radix Problemにおける対称性とホストの偏りを利用した最適化アルゴリズムの提案

针对阶次/基数问题提出使用对称性和主机偏差的优化算法