複数Gigabit Ethernetを用いたPACS-CSのための高性能通信機構の設計と評価(ネットワーク)

スポンサーリンク

概要

• 論文の詳細を見る

• 本論文では,PACS-CSシステムのための高性能通信機構PM/Ethernet-HXBの設計と評価について述べる.PACS-CSの計算ノードはGigabit Ethernetを計算ネットワークとして1次元に2系統ずつ用いた3次元Hyper Crossbar結合を備える.PM/Ethernet-HXBの設計では,ノード間の直接通信のほか,中継ノードを経由した間接通信も並行して行うため,複数Ethernetを用いた通信処理コストを極限まで下げることが重要な課題である.この課題を解決するため,通信バッファ間でのZero-Copy通信を実現する超軽量通信プロトコルを開発した.PM/Ethernet-HXBをSCoreクラスタシステムソフトウェア上に実装,評価した.低レベル通信評価の結果,Gigabit Ethernet 9本時に,片方向で1065MB/sの通信バンド幅性能,3次元隣接通信の片方向で741MB/s(理論性能の98.8%),双方向で1401MB/s(理論性能の93.4%)と高い通信バンド幅性能を達成している.3次元結合におけるMPIアプリケーション性能劣化は,NAS並列ベンチマークClass C,8ノードにおいて1次元結合と3次元(2×2×2)結合の性能差でISで13%,CGで7%と小さくおさえられており,既存のGigabit Ethernetハードウェアを用いて高いアプリケーション性能を実現している.

• 一般社団法人情報処理学会の論文
• 2006-09-15

著者

• 朴 泰祐

  筑波大学計算科学研究センター

• 大江 和一

  株式会社富士通研究所

• 佐藤 三久

  筑波大学大学院システム情報工学研究科

• 住元 真司

  富士通研究所

• 久門 耕一

  富士通研究所

• 宇川 彰

  筑波大学物理学系

• 住元 真司

  (株)富士通研究所

• 大江 和一

  富士通研究所

• 住元 真司

  株式会社富士通研究所

• 久門 耕一

  富士通研究所人工知能研究部

• 久門 耕一

  (株)富士通研究所itコア研究所itアーキテクチャ研究部

• 朴 泰祐

  筑波大学

• 宇川 彰

  筑波大学

• 宇川 彰

  筑波大

• 宇川 彰

  筑波大計算科学研究セ

• 佐藤 三久

  筑波大学

• 宇川 彰

  筑波大・物理:筑波大・計算物理学研究センター

• 朴 泰祐

  筑波大学 計算科学研究センター

関連論文

• 大規模クラスタT2K-Tsukubaと大気大循環モデルコード実行(大規模数値計算の現状と今後の展開-その2)
• 大規模P2Pグリッドでの大容量コンピューティングのためのスケーラブルなプログラミング環境の検討(HPC-7 : 分散環境(1))
• 10GbE環境でのワイヤスピードストレージシステムの実装と評価(OS-4:ストレージと自律管理)(2004年並列/分散/協調処理に関する『青森』サマー・ワークショップ(SWoPP青森2004) : 研究会・連続同時開催)
• RDMA Storage I/O 向けカーネル通信 API の設計(ストレージ)
• Wire Speed Storage(WSS)アーキテクチャ(ストレージアーキテクチャ)
• ワイヤスピードストレージアーキテクチヤ(WSS)におけるSCSI RDMA Protocol(SRP)の実装と評価
• Wire Speed Storage(WSS)アーキテクチャ : アーキテクチャの提案と基礎性能評価結果の報告
• 演算加速機構を持つオンチップメモリプロセッサの電力性能評価(ARC-3 : 性能評価およびモデリング,2007年並列/分散/協調処理に関する『旭川』サマー・ワークショップ(SWoPP旭川2007))
• 高性能計算 : システムと応用の良き仲人を目指して(HPC研究会)(研究会千夜一夜)
• 高性能・耐故障マルチリンクEthernet結合システムのNFSへの適用と評価(クラスタとグリッド技術)
• ユーザ透過に利用可能な耐故障・高性能マルチリンクEthernet結合システム(クラスタと省電力技術)
• T2K筑波システムにおけるLinpack性能評価(HPC-4:性能評価,2008年並列/分散/協調処理に関する『佐賀』サマー・ワークショップ(SWoPP佐賀2008))
• Short Vector SIMD命令を用いた並列FFTの実現と評価(性能最適化)
• 自動プログラム領域分割を用いた実行時DVFS制御(命令実行制御,「ハイパフォーマンスコンピューティングとアーキテクチャの評価」に関する北海道ワークショップ(HOKKE-2008))
• 大規模固有値問題のmaster-worker型並列解法(数値計算)
• "FIRST"-第一世代天体の起源解明のための専用・汎用計算機融合型クラスタ(HPC-8: 高性能クラスタ)
• ディペンダブルな組込みシステムに適した省電力高性能通信機構(通信とグリッドII)
• EthernetマルチリンクによるPCクラスタ向け高バンド幅・耐故障ネットワークRI2N/UDP(ネットワーク)
• tagged-VLANとマルチリンクに基づくPCクラスタ向け高性能・耐故障ネットワークの実装と評価(Session 3:Cluster/Grid)
• VFREC-Net : ドライバ制御によるtagged-VLANを用いたPCクラスタ向けマルチパスネットワーク(ネットワーク)
• UDPによるファイアウォール越えを用いたP2Pオーバーレイネットワーク(HPC-7 : 分散環境(1))
• EthernetマルチリンクによるPCクラスタ向け耐故障ネットワークRI2N/UDP(ネットワーク,「ハイパフォーマンスコンピューティングとアーキテクチャの評価」に関する北海道ワークショップ(HOKKE-2006))
• EthernetマルチリンクによるPCクラスタ向け耐故障ネットワークRI2N/UDP(ネットワーク, 「ハイパフォーマンスコンピューティングとアーキテクチャの評価」に関する北海道ワークショップ(HOKKE-2006))
• tagged-VLANに基づくPCクラスタ向け高バンド幅ツリーネットワークの開発(HPCシステム)
• OpenMPを用いた並列ベンチマークプログラムによる組込み向けマルチコアプロセッサの評価(ARC-5:並列処理1,2008年並列/分散/協調処理に関する『佐賀』サマー・ワークショップ(SWoPP佐賀2008))
• プリフェッチ機構を持つマルチコア向けソフトウェア分散共有メモリシステム(HPC-14:分散処理,2008年並列/分散/協調処理に関する『佐賀』サマー・ワークショップ(SWoPP佐賀2008))
• C452 複雑地形・都市を対象とした並列LESモデルの開発(大気境界層II,一般口頭発表)
• オンチップメモリプロセッサでの演算加速機構の検討(プロセッサ・アーキテクチャ(2),「ハイパフォーマンスコンピューティングとアーキテクチャの評価」に関する北海道ワークショップ(HOKKE-2007))
• PCクラスタにおける電力実行プロファイル情報を用いたDVS制御による電力性能の最適化(クラスタシステム)
• PCクラスタにおける電力実行プロファイル情報を用いたDVS制御による電力性能の最適化(省電力,「ハイパフォーマンスコンピューティングとアーキテクチャの評価」に関する北海道ワークショップ(HOKKE-2006))
• PCクラスタにおける電力実行プロファイル情報を用いたDVS制御による電力性能の最適化(省電力, 「ハイパフォーマンスコンピューティングとアーキテクチャの評価」に関する北海道ワークショップ(HOKKE-2006))
• 高性能計算のための低電力・高密度クラスタMegaProto(HPCハードウェア)
• PCクラスタにおけるDVS制御による電力性能の最適化(ARC-3: 低電力アーキテクチャ1, 2005年並列/分散/協調処理に関する『武雄』サマー・ワークショップ(SWoPP武雄2005)-研究会・連続同時開催-)
• 高性能計算のための低電力・高密度クラスタMegaProto(クラスタと通信, 分散処理, 「ハイパフォーマンスコンピューティングとアーキテクチャの評価」に関する北海道ワークショップ(HOKKE-2005))
• 高性能計算のための低電力・高密度クラスタ MegaProto
• オンチップメモリプロセッサでの演算加速機構の検討(プロセッサ・アーキテクチャ(2),「ハイパフォーマンスコンピューティングとアーキテクチャの評価」に関する北海道ワークショップ(HOKKE-2007))
• プライベートネットワーク内のノードをサーバとして外部に公開するための機構(HPC-15 : ネットワーク)
• トラフィック量に適応する非対称マルチリンクEthernetトランキング
• 分散メモリ向け並列言語XcalableMPコンパイラの実装と性能評価
• PCI Expressによる省電力・高信頼・高性能通信リンクのためのコミュニケータチップ: PEACH
• PCI Expressによる省電力・高信頼・高性能通信リンクのためのコミュニケータチップ: PEACH
• 匿名性と不正者の特定を両立させるP2P環境用認証方式(セキュリティ)
• GlobusによるGrid RPCシステムの実装と評価
• XcalableMPによるNAS Parallel Benchmarksの実装と評価
• 計算素粒子物理学分野の国際データグリッドILDGと国内グリッドJLDG(グリッドI)
• PACS-CSにおける隣接通信性能の高速化(HPC-13 : 通信II)
• PACS-CSのための高性能通信ライブラリインターフェイスの設計(HPC-12 : 大規模運用システム(2))
• 仮想マシンとSpecCデバイスモデルを統合したデバイス故障エミュレータの実現
• 行列積を用いた古典Gram-Schmidt直交化の並列化手法の検討(数値計算2)
• 演算加速機構を持つオンチップメモリプロセッサの検討と電力性能評価
• 大規模並列システムにおける電力最適化実行時の消費エネルギー予測手法
• 仮想計算機環境における省電力化を目的としたサーバ資源制御
• 分散型Webサーバでの負荷変動を考慮した省電力化のためのノード状態制御
• 自動プログラム領域分割を用いた実行時DVFS制御(命令実行制御,「ハイパフォーマンスコンピューティングとアーキテクチャの評価」に関する北海道ワークショップ(HOKKE-2008))
• 分散型Webサーバにおけるノード状態制御による省電力化の検討(クラスタと省電力技術)
• メモリ効率を考慮した組み込み向け高信頼ソフトウェア分散共有メモリの検討(分散処理とシステムソフトウェア)
• 影響の少ないインスツルメント手法と電力最適化のためのプログラム領域分割(省電力方式)
• DVFS制御を目的としたプログラムの領域分割(Session 6:低消費電力)
• MegaProto/Eにおける電力性能評価および電力性能最適化の検討(Session 6:低消費電力)
• DVS制御による負荷不均衡のある並列プログラムの電力量削減手法(クラスタシステム)
• PCクラスタにおける全体電力プロファイルを用いた電力性能最適化(ARC-1:低電力アーキテクチャ,2006年並列/分散/強調処理に関する『高知』サマー・ワークショップ(SWoPP 高知2006))
• DVS制御による負荷不均衡のある並列プログラムの電力量削減手法(省電力,「ハイパフォーマンスコンピューティングとアーキテクチャの評価」に関する北海道ワークショップ(HOKKE-2006))
• DVS制御による負荷不均衡のある並列プログラムの電力量削減手法(省電力, 「ハイパフォーマンスコンピューティングとアーキテクチャの評価」に関する北海道ワークショップ(HOKKE-2006))
• 科学技術計算用超並列クラスタPACS-CSの実装と基本性能評価(HPC-12 : 大規模運用システム(2))
• 片方向通信の実装方式の違いによる比較
• 組込み機器向けon-chip/off-chipコア間通信機構の実装と評価
• 組込み機器向けon-chip/off-chipコア間通信機構の実装と評価
• 組込み機器向けon-chip/off-chipコア間通信機構の実装と評価
• 組込み機器向けon-chip/off-chipコア間通信機構の実装と評価
• クラスタをメモリ資源として利用するためのMPIによる高速大容量メモリ
• マルチグリッド環境における効率的な監視システムに関する研究
• 超並列クラスタにおける3D-RISMへのVolumetric並列三次元FFTの適用と性能評価
• 分散メモリ向け並列言語XcalableMPにおけるユーザ定義データ分散機能の検討
• プログラムテスト環境を提供するクラウドコンピューティングシステムの検討
• 非対称な形状に適応する高バンド幅multi-link Ethernet
• 組込み機器向けon-chip/off-chipコア間通信機構
• 仮想マシンと SpecC デバイスモデルを統合したデバイス故障エミュレータの実現
• 編集にあたって(平成20年度論文賞の受賞論文紹介)
• 分散メモリ向け並列言語XcalableMPコンパイラの試作と評価
• 高性能・耐故障マルチリンクEthernet結合システムの性能評価
• オープンなセンサを共有するセンシングWebのための広域分散アーキテクチャ(HPC-14:分散処理,2008年並列/分散/協調処理に関する『佐賀』サマー・ワークショップ(SWoPP佐賀2008))
• Windows PCをグリッド環境で利用するための軽量Linuxバイナリ実行システム(仮想化)
• 3P-1 仮想マシンを用いた分散システムの耐故障性評価環境の検討(分散・並列システム,学生セッション,アーキテクチャ)
• プログラムテスト環境を提供するクラウドコンピューティングシステムの検討
• 超並列クラスタにおける3D-RISMへの Volumetric 並列三次元FFTの適用と性能評価
• 複数グリッドジョブ実行システムの計算資源を統合・利用するGrid RPCシステムの設計と実装(グリッドシステム)
• グリッドRPCシステムOmniRPCにおける初期データの分散管理による効率化(グリッドRPC)
• Grid RPCにおける広域データ管理レイヤの利用(グリッド)
• オンチップRAM利用による電力性能の最適化と評価(ARC-3: 低電力アーキテクチャ1, 2005年並列/分散/協調処理に関する『武雄』サマー・ワークショップ(SWoPP武雄2005)-研究会・連続同時開催-)
• PCI Express による省電力・高信頼・高性能通信リンクのためのコミュニケータチップ : PEACH
• 高並列コンピュータAP1000の分散ディスクビデオハードウエアとソフトウエア
• 複数Gigabit Ethernetを用いたPACS-CSのための高性能通信機構の設計と評価(ネットワーク)
• PACS-CSのためのEthernetを用いた高性能通信機構の設計(HPC-8: 高性能クラスタ)
• 次世代グリーンデータセンターを構成するシステム:Mangrove (特集 研究開発最前線)
• spike領域をリアルタイムに高速ストレージに移動することが可能な階層ストレージシステムの提案
• 階層ストレージ方式検討に向けた商用Sambaワークロード分析と考察
• 階層ストレージ方式検討に向けた商用Sambaワークロード分析と考察
• フラグメント分子軌道法に現れるFock行列計算のGPGPU化
• Tightly Coupled Acceleratorsアーキテクチャに基づくGPUクラスタの構築と性能予備評価
• On-The-Fly - Automated Storage Tiering (OTF-AST)の提案

もっと見る 閉じる

スポンサーリンク