配列転置データ転送を高速化する10Gb Ethernetインタフェースカードの設計(ネットワーク)
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概要
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本論文では,配列転置とデータ転送を同時に行う10Gb Ethernetネットワークインタフェースカード(NIC)の設計について述べる.並列化されたFFTや行列積演算といった数値計算アプリケーションの基盤となる処理では,配列転置をともなうデータ転送が多用されるため,ハードウェア化により,アプリケーションの高速化が可能である.配列転置データ転送を備えるNICの設計では,転置用バッファの大きさを抑えながら,PCIのデータ転送能力を高めることが,転置データ転送性能向上のために大きな課題となる.この課題を解決するため,実機上でのPCIバスの転送性能を解析し,この解析結果に基づいた設計手法により,転置用バッファの大きさと転送性能を最適化し,転送性能を見積もった.これをFPGA搭載の10Gb Ethernet NIC UZURA上に実装し,評価した.その結果,設計どおりの通信性能を実現し,かつ,ホスト上で実行する方式と比較して,最大10.5倍の転置データ転送性能を実現した.また,この機能を,FFTライブラリの1つであるFFTWに適用し,評価した結果,転置転送処理時間を40.8%削減,FFTにかかる処理時間全体を34.9%削減し,この設計手法により限られたリソースで高い実行性能を実現した.
- 一般社団法人情報処理学会の論文
- 2006-09-15
著者
-
石川 裕
東京大学情報基盤センター
-
住元 真司
富士通研究所
-
久門 耕一
富士通研究所
-
中島 耕太
富士通研究所
-
中島 耕太
株式会社富士通研究所
-
住元 真司
(株)富士通研究所
-
石川 裕
東京大学
-
住元 真司
株式会社富士通研究所
-
久門 耕一
株式会社富士通研究所
-
佐藤 充
(株)富士通研究所
-
佐藤 充
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
-
佐藤 充
(株)富士通研究所itシステム研究所
-
後藤 正徳
株式会社富士通研究所
-
石川 裕
東京大学大学院情報理工学系研究科|東京大学情報基盤センター
-
佐藤 充
東北大学心臓血管外科
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